氰根桥联复合功能分子磁性材料的设计合成、结构和性质研究

分子磁学的主要任务是研究和阐明分子体系中自旋载体间的磁耦合本质，揭示分子磁性与结构的关系，发现和研究复杂的磁现象，设计和合成新的分子磁性材料。.在前期对氰根桥联配合物的结构和磁性研究基础上，本课题拟开展氰根桥联复合功能分子磁性材料的研究，其主要目的有两个：1、以不同齿数和不同空间体积的新型单（双）金属中心多齿氰根构筑单元作为前躯体，以过渡、稀土离子的磁性配合物作为组装单元，有目的的设计合成双功能氰根桥联储氢磁性分子材料，研究多维双功能配位聚合物的定向合成、定向结构转换以及功能性质与结构的关系；2、将具有良好光学性能的功能化卟啉、碳杂卟啉、酞菁、芘、苝等大环平面共轭体系和具有手性的磁性组装单元引入氰根桥联体系，设计合成多功能氰根桥联手性光磁分子材料。.通过对它们的结构、磁学、光学和气体储存性质的研究，可以为合成其它复合功能材料提供有益的设计思路，也可以为该领域的实际应用提供信息和实验依据。

进入二十一世纪以来，以电子、信息、新能源、生物以及新材料等为代表的高新技术竞争己成为国际竞争的焦点。众所周知，高新技术的发展有赖于优良的新功能材料及器件这一物质基础，而新技术的应用又向功能材料提出了更高的要求，从而促进了与之相关的基础研究的发展。作为新型功能材料的分子磁性材料，由于其广阔的应用前景和重要的理论意义，已经得到了材料化学工作者的密切关注。在基础科学研究方面，这类磁性材料中会出现宏观磁体的经典性质和量子效应共存的情况，例如磁化强度的量子隧穿效应(quantum tunneling of the magnetization, QTM)。在实际应用方面，它们有可能成为信息存储密度的极限——分子基的信息存储和量子计算。本课题的主要研究内容如下：.1.本课题以不同齿数和不同空间位阻的多齿氰根构筑单元作为前躯体，以过渡金属磁性配合物作为组装单元，有目的的设计合成了一系列多维氰根桥联金属有机骨架配位聚合物，研究了它们的合成规律，单晶结构、定向结构转换及功能性质；.2.以具有光学性能的功能化卟啉金属配合物作为组装单元，得到了一系列氰根桥联双金属磁性配合物，并且研究了配合物的结构和功能性质；.3.以手性席夫碱配合物、手性胺配合物作为组装单元与各类不同齿数的氰根前驱体进行组装反应，得到了多个系列的结构丰富的氰根桥联手性磁性配合物，表征了配合物的单晶结构，研究了配合物功能性质。.4.另外，本课题研究了部分氰根桥联异金属配合物的合理设计合成、结构及磁学性质。.课题通过对所得到的氰根桥联配合物的结构、磁学、光学和气体储存性质的研究，可以为合成其它复合功能材料提供有益的设计思路，也可以为该领域的实际应用提供信息和实验依据。