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研究生: 王棱峰
wang, Ling-phone
論文名稱: 亞鐵自旋轉換錯合物的合成及磁性
The synthesis and magnetic properties of Fe(II) spin-crossover complexes
指導教授: 蔡惠蓮
Tsai, Hui-Lien
學位類別: 碩士
Master
系所名稱: 理學院 - 化學系
Department of Chemistry
論文出版年: 2002
畢業學年度: 90
語文別: 中文
論文頁數: 104
中文關鍵詞: 自旋轉換磁姓轉換
外文關鍵詞: spin crossover, spin transition
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  •   亞鐵錯合物Fe(C6H8N2)2(NCS)2 (1),Fe(C6H8N2)2(NCSe)2 (2),Fe(C7H10N2)2(NCS)2 (3),Fe(C7H10N2)2(NCSe)2 (4),Fe(C12H14N4)
    (NCS)2•1/4C2H5OH (5),Fe(C25H24N4)(NCS)2•C2H5OH (6),Fe(C6H8N2)2(CH3COO)2 (7)的合成與磁性的研究,本論文將報告及討論。2-300 K直流磁化率(DC)的測量結果,1、2、3及4具有熱誘導自旋轉換(S = 2 ?S = 0)的磁性,而錯合物5、6及7為高自旋態(S = 2)。原子的取代,配位基的取代及修飾對亞鐵錯合物自旋影響很大,進而影響其磁性。

    The synthesis and magnetic properties of ferrous complexes Fe(C6H8N2)2(NCS)2 (1), Fe(C6H8N2)2(NCSe)2 (2), Fe(C7H10N2)2 (NCS)2 (3), Fe(C7H10N2)2 (NCSe)2?(4), Fe(C12H14N4)(NCS)2•1/4 C2H5OH (5), Fe(C25H24N4)(NCS)2•C2H5OH (6) and Fe(C6H8N2)2
    (CH3COO)2 (7) are reported. The magnetic susceptibilities are measured from 2 K to 300 K for all complexes. Complexes 1, 2, 3 and 4 show spin crossover (S = 2 ?S = 0) behaviors and complexes 5, 6 and 7 are high spin (S = 2). The magnetic behaviors of these complexes are influenced by the replacement of atom or the change and modifiaction of ligands.

    中文摘要……………………………………………………………….… Ⅰ 英文摘要…………………………………………………………………. Ⅱ 表目錄……………………………………………………………...…….. Ⅴ 圖目錄…………………………………………...……………………….. Ⅵ 附圖目錄………………………………...……………………………….. Ⅸ 附表目錄…………………………………………………………………. Ⅹ 第一章 前言 1-1 簡介……………………………………………………………….… 1 1-2 理論背景………………………………………………………….… 2 1-3 研究自旋轉換錯合物的方法………………………………………. 6 1-4 自旋轉換行為的種類………………………………………………. 15 1-5 亞鐵自旋轉換化合物的研究………………………………………. 22 1-6 研究目標..………………………..…………………………………. 27 第二章 [Fe(L)2(NCX)2] (L = C6H8N2、C7H10N2;X = NCS、NCSe) 合成與磁性 2-1 合成…………………………………………………………………. 28 2-2 X-ray繞射結構解析.…………...…………………….…….….…… 33 2-3 磁性探討.……………………………………..…………..……..….. 45 2-4 結論……………………………………………………….……..….. 59 第三章 高自旋亞鐵錯合物的合成與磁性 3-1 合成………………………………….………………….……...…… 61 3-2 X-ray繞射結構解析……………………………………………….. 67 3-3 磁性探討…………………………………………….……………… 72 3-4 結論………………………………………………….…………….... 75 參考文獻………………………………………………………………… 77 表目錄 表2-1 化合物1的晶格………………………………………………… 34 表2-2 化合物1鍵長及鍵角…………………………………………… 35 表2-3 化合物2的晶格………………………………………………… 37 表2-4 化合物2鍵長及鍵角…………………………………………… 38 表2-5 化合物1相鄰分子間原子與原子間距離……………………… 41 表2-6 化合物2相鄰分子間原子與原子間距離……………………… 43 表2-7 化合物1、2、3、4用區間模型理論計算所得n、H及T1/2 值………………………………………………………………… 57 表3-1 化合物7的晶格………………………………………………… 68 表3-2 化合物7鍵長及鍵角…………………………………………… 69 表3-3 化合物7相鄰分子間原子與原子間距離……………………… 72 圖目錄 圖1-1 d6正八面體錯合物的Tanabe-Sugano圖…..………….……….. 3 圖1-2 亞鐵自旋轉換錯合物高自旋態5T2與低自旋態1A1的位能井.. 4 圖1-3 Light-induced excited spin state trapping(LIESST)的機制……... 5 圖1-4 FeH2B(pz)22bipy(化合物a)及FeH2B(pz)22phen(化合物 b)的mT對溫度作圖……………………….…….……………… 7 圖1-5 FeH2B(pz)22bipy(化合物a)及FeH2B(pz)22phen(化合物 b) Mössbauer光譜圖……………..………..…………………….. 10 圖1-6 FeH2B(pz)22bipy(化合物a)及FeH2B(pz)22phen(化合物 b)ΔCp對溫度作圖…………………..………………………….. 13 圖1-7 FeH2B(pz)22bipy(化合物a)及FeH2B(pz)22phen(化合物 b)的LIESST效應……………...………………………………... 14 圖1-8 自旋轉換化合物的種類………………………………………… 15 圖1-9 Fe(2-picolylamine)3X2•ethanol (X = Cl-,Br-)高自旋態莫耳分 率對溫度作圖…....…..….………………………………………. 19 圖1-10 氘化Fe(2-picolylamine)3Cl2•C2H5OH,Fe(2-picolylamine)3 Cl2•C2D5OH,Fe(2-picolylamine-ND2)3Cl2•C2H5OD高自旋態 莫耳分率對溫度作圖…….…………………………………… 21 圖1-11 Fe(2-picolylamine)3Cl2•C2H5OH在1大氣壓(○)、600 bar (□)以及1300bar(△)下,高自旋態莫耳分率對溫度作圖…… 21 圖1-12 [Fe(4-formylamino-1,2,4-triazole)3](p-tolylsulfonate)2• 3H2O 的mT對溫度作圖..…………………………………….…..….. 24 圖1-13 [Fe(4-formylamino-1,2,4-triazole)3](p-tolylsulfonate)2• 3H2O 熱重分析………………………….….….……….………....….. 24 圖2-1 化合物1的結構…………………………….…….…….………. 39 圖2-2 化合物1立體圖…………….….….………..….……………….. 39 圖2-3 化合物2的結構………………………….…………....….…….. 41 圖2-4 化合物2立體圖…….……….……….….……………………… 43 圖2-5 化合物1的mT及高自旋態莫耳分率γHS對溫度作圖…….… 46 圖2-6 化合物2的mT及高自旋態莫耳分率γHS對溫度作圖…….… 47 圖2-7 化合物3的mT及高自旋態莫耳分率γHS對溫度作圖……… 49 圖2-8 化合物4的mT及高自旋態莫耳分率γHS對溫度作圖…….… 50 圖2-9 化合物1(◆)及化合物2(▲)高自旋態莫耳分率與理論計算值( 實線)對溫度作圖………..…………….……………...….…...…. 54 圖2-10 化合物1(◇)n = 2.28及不同n值所得高自旋態莫耳分率對 溫度作圖……………………………………………….……..... 54 圖2-11 化合物3(▓)及化合物4(●)高自旋態莫耳分率與理論計算值 (實線)對溫度作圖………………………..…..………………… 56 圖2-12 熱容變化理論值ΔCp對溫度作圖………….…………………. 58 圖3-1 化合物7的結構………………………………..……….………. 70 圖3-2 化合物7立體圖……………………………………………..…... 70 圖3-3 化合物5、6、7的mT對溫度作圖…………...………….………. 74 附圖目錄 附圖1 2-氰基-4-甲啶1H-NMR光譜圖…………………………….. 83 附圖2 4-甲基-2-甲啶胺1H-NMR光譜圖………………………….. 84 附圖3 4-甲基-2-甲啶胺13C-NMR光譜圖…………………………. 85 附圖4 [Fe(C6H8N2)2(NCS)2]IR光譜圖…………..…………………… 86 附圖5 [Fe(C6H8N2)2(NCSe)2] IR光譜圖……………………………... 87 附圖6 [Fe(C7H10N2)2(NCS)2] IR光譜圖……………………………… 88 附圖7 [Fe(C7H10N2)2(NCSe)2] IR光譜圖…………………………….. 89 附圖8 N-氧2,2΄-聯啶1H-NMR光譜圖…………………………….. 90 附圖9 6,6΄-二氰基-2,2΄-聯啶1H-NMR光譜圖……………………... 91 附圖10 6,6΄-二胺甲基-2,2΄-聯啶1H-NMR光譜圖…………………. 92 附圖11 6,6΄-二胺甲基-2,2΄-聯啶13C-NMR光譜圖………………… 93 附圖12 N,N-雙啶甲烯基-4,4΄-二苯胺甲基1H-NMR光譜圖……… 94 附圖13 N,N-雙啶甲基-4,4΄-二苯胺甲基1H-NMR光譜圖………… 95 附圖14 N,N-雙啶甲基-4,4΄-二苯胺甲基13C-NMR光譜圖………… 96 附圖15 [Fe(C12H14N2)2(NCS)2]•1/4C2H5OH IR光譜圖………………. 97 附圖16 [Fe(C25H24N4)(NCS)2]•C2H5OH IR光譜圖………………….. 98 附圖17 [Fe(C6H8N2)2(CH3COO)2] IR光譜圖………………………… 99 附表目錄 附表1化合物1的原子座標…………………………………………… 100 附表2化合物2的原子座標…………………………………………… 102 附表3化合物7的原子座標…………………………………………… 103

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    下載圖示 校內:2003-09-11公開
    校外:2003-09-11公開
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