论文总字数：11986字

摘 要

单分子磁体是分子基磁体和纳米材料的学科交叉点，其磁体的性质来源于单个分子的本身。单分子磁体表现出经典和量子行为共存的现象。经典的宏观效应使其有望成为超高信息密度存储材料。慢磁弛豫、量子隧穿和量子干涉效应等独特的磁现象,使它们有可能在量子计算机等方面得到广泛的应用。目前对于单分子磁体的研究重点是提高其有效能垒。单分子磁体一般是由金属离子和有机配体配位获得，有机配体在配合物磁性中起到很重要的作用。本文主要研究酰肼类席夫碱有机配体合成，经过文献调研，挑选出最佳的合成路线。

酰肼类席夫碱是一种含氮配体，种类繁多且较容易合成，可灵活地选择各种胺类与带有羰基化合物缩合而成，被广泛应用于化学、磁学、药学等领域。它们所含的gt;C=N-基团中的氮原子带有孤对电子，因而具有很强的配位能力。本文目的是合成五齿酰肼类席夫碱H₂L，并且用红外和核磁对其进行表征，为合成稀土离子单分子磁体做好前期准备工作。

关键词：单分子磁体 配合物 席夫碱类衍生物

Abstract

Single molecule magnet is the intersection of molecular based magnet and nanometer magnetic material, and the properties of the magnet come from the single molecule itself. Single-molecule magnets exhibit the coexistence of classical and quantum behaviors. The classic macro effects make it a promising material for super high information density storage. The unique magnetic phenomena such as slow magnetic relaxation, quantum tunneling and quantum interference make it possible for them to be widely used in quantum computers. The focus of the present research on single-molecule magnets is to improve their effective energy barrier. Monomolecular magnets are generally obtained by coordination between metal ions and organic ligands, which play an important role in complex magnetism. This paper mainly studied the synthesis of organic ligands of acyl hydrazine schiff bases. After literature research, the best synthesis route was selected, and preliminary work was done for the synthesis of rare earth ionic single-molecule magnets. The background research and significance, structure and magnetic characterization of single molecule magnets are described.

Acyl hydrazine schiff base is a kind of nitrogen-containing ligand, which is easy to be synthesized and can flexibly choose various amines to be condensed with carbonyl compounds. It is widely used in chemistry, magnetism, pharmacy and other fields. The nitrogen atoms in the gt;C=N-group have a lone pair of electrons, so they have a strong coordination ability. The aim of this paper is to synthesize H2L pentadyl-hydrazine schiff base and characterize it by ir and NMR.

Keywords:Singlemoleculemagnet;coordinationcompound；Schiffbasederivatives

目录

摘要 I

Abstract II

第一章前言 2

1.1单分子磁体的定义 2

1.2单分子磁体的发展 2

1.3配合物的合成方法 2

2.3.1水热和溶剂热法简介 3

2.3.2扩散法简介 3

第二章席夫碱配体 5

2.1席夫碱简介 5

2.2席夫碱化合物反应机理 5

2.3本文研究的目的及意义 6

第三章配体H2L的合成与表征 7

3.1实验原理 7

3.2实验试剂 8

3.3实验仪器及装置 9

3.4实验步骤 9

3.4.1制备中间体2，6-二乙酰基吡啶的过程 9

3.4.3合成配体H₂L的过程 10

3.5结果与讨论 11

3.5.1H₂L的核磁氢谱 11

3.5.1H₂L的红外光谱解析 12

3.6本章小结 13

第四章结论与展望 15

4.1结论 15

4.2展望 15

参考文献 16

致谢 18

第一章前言

1.1单分子磁体的定义

单分子磁体属于纳米级别的分子磁体，它具有密度小、重量轻、不易氧化、易于加工成型等特点。单分子磁体在外磁场下磁化强度对外磁场的曲线中会显示出磁滞回线现象^[1]。单分子磁体表现出经典和量子行为共存的现象 ^[2]，这使得相关的学术问题得到解决并使科技更加进步。单分子磁体一般是金属离子和有机配体配位得到，单离子磁体就是只含有一个顺磁中心的单分子磁体^[3]。中心离子为顺磁性稀土离子的单离子磁体由于具有较大的电子自旋基态和自旋轨道耦合以致产生强的磁各向异性^[4]，在磁有序，磁弛豫等方面呈现显著特征。

1.2单分子磁体的发展

磁学充斥着我们的日常生活，大到航空航天，小到各种手机U盘。追溯磁学历史，早在几千年前，古人就发现磁体的运用并且将其载入史册。当时的指南针，航海有了方向感，便利了渔民们的生活。而传统磁性材料有一个共同特点，就是这些材料密度大、加工困难且昂贵，难以满足现代科技的需求。

1967年Wickman等人第一次在文章中发表关于分子基磁体的研究，发现[Fe(dtc)₂Cl]在结晶状态下具有铁磁性质。然后，自从首个单分子磁体Mn₁₂被发现之后，大量单分子磁体被相继报道。当下研究工作者研究的主要目的是提高单分子磁体材料的有效能垒和磁阻塞温度 ^[5]。归根结底，首先要合成含配位原子的有机配体和含顺磁性金属离子的配合物。

1.3配合物的合成方法

对于配合物的合成，常用的方法有溶液自组装法、水热法、溶剂法及溶胶一凝胶法等^[6]。以下是对具体的合成方法进行介绍:

1.3.1水热和溶剂热法简介

到目前为止，配合物采用最多合成方法是水热法和溶剂热法。一般用在有反应物难以溶解的反应中，且需要在密闭反应釜中反应。通过把难溶的反应物与水/相应的溶剂混合置于特定的温度和压强下反应，降温后等待其结晶析出。合成时的温度、时间、反应物配比、pH值等条件都会对合成产物产生影响^[7]。

请支付后下载全文，论文总字数：11986字