有关(C₄H₉)₄N[Ni(dmit)₂]的合成与性质

（陈梦芸 理学院应化1001班）

摘要：本文拟将对分子基材料的发展进行介绍，并将就 (C₄H₉)₄N[Ni(dmit)₂]的制备工艺及相关结构及磁性进行介绍。

关键词：分子基材料，(C₄H₉)₄N[Ni(dmit)₂]，结构，磁性，导电性，振动光谱

引言：

磁性是自然科学史上最古老的的现象之一。从几千年前我们的祖先就认识到了磁现象，如磁铁吸引铁粉、指南针指示南北方向，因此磁性材料开始吸引了人们的注意。近些年来，随着社会的发展和科技的快速进步,强铁磁性和亚铁磁性材料已经开始广泛应用于现实生活的各个方向，例如，国防(雷达和卫星通信中的磁性器件、隐形材料等)、科研工作(探测太空反物质的磁谱议、核磁共振成像仪等)、高新技术(无摩擦轴承发电机、磁悬浮列车等)以及日常生活(如麦克风、扩音器、数据存储材料、微电子器件、医疗器械、发动机等)等各个领域。磁性材料的研究，特别是改善其技术应用性能方面，已成为现代材料研究的重要组成部分。分子基功能材料是近年来迅速发展的一个新兴前沿领域, 是化学、物理、材料和生命科学等的交叉学科。由dmit（即4,5-二巯基-1,3-二硫杂环戊二烯-2-硫酮）与Ni³ 制备的配合阴离子[Ni(dmit)₂]^-，具有离域P电子结构, 被广泛地用于构筑分子导体和分子磁体。

一、分子基材料^[9]

1.历史^[11][12]

自1963年，Mclonnel提出了有机化合物可能存在铁磁性的论断，并给出了分子间铁磁交换偶和的机制自1967年Wickman〔1〕在贝尔实验室合成第一

个分子铁磁体以来，分子基磁体由于其独特的性质，很快成为研究的热点，并由此揭开了分子基磁性材料研究的序幕。近年来，在材料科学及生命科学的推动下，以含有未成对电子的分子及其分子聚集体的磁性质为研究对象的交叉学科#8212;分子磁学进入了一个蓬勃发展的崭新时期，成为了跨越物理学、材料科学、化学和生命科学等诸多学科的最为活跃的前沿研究领域之一〔2〕。随着配位化学研究的发展，配位聚合物的结构和磁性日益受到人们的关注。为了合成结构新颖的聚合物、发现新的磁现象和磁相互作用机理，探讨分子体系的磁性和结构相关性，如以叠氮离子作为传递磁交换的主要途径，利用其丰富的桥联方式和磁性传递特性，辅之以具有特定配位形式的有机辅助配体，构筑了具有特定结构和磁性的过渡金属离子配位聚合物，可获得多个一维、二维及三维配位聚合物。对这类物质磁性分析表明：链内存在交替的铁磁-反铁磁相互作用，以反铁磁相互作用为主。当前，获得分子磁性材料的一种有效的方法，就是通过选择合适的配体及桥联基团和中心离子制备配位化合物，我们可以通过改变配体、桥联基团或组合不同的中心离子来设计分子，从而通过改变分子结构，控制分子磁性质，研究表明：分子磁性与结构有着非常密切的关系。配合物分子的磁性除了与中心离子本身性质密切相关外，还取决于桥联配体的性质，作为桥联基团的配体不仅要具有良好的配位能力，而且供体原子间的距离应当尽可能的短，以利于缩短所连接的顺磁中心离子间的距离，从而使分子轨道更好的重叠，同时桥联配体还应具有优良的传递电子的功能。分子基磁性材料的设计与合成，其方法通常是利用合适的高自旋载体，通过有桥联作用的有机或无机配体等形成分子内部的强相互作用和分子单元之间弱相互作用（氢键等）结合的超分子结构。实际上我们通过分子自组装的过程，调控分子或分子单元（如链、层）间磁相互作用的类型和大小，以及分子在晶格中的堆砌方式，进一步组装成低维或多维铁磁体。