سنتز و شناسايي كمپلكس هاي فلزي بر پايه ي ليگاندهاي پلي آمين هالوژن دار و بررسي خواص مغناطيسي آن ها

دكتري

آهن¬ربا¬هاي تك مولكولي به دليل تواناييشان براي دستگاه¬هاي ذخيره سازي با چگالي بالا، در سال¬هاي اخير توجه فزاينده¬اي را به خود جلب كرده است. تلاش زيادي براي بهبود عملكرد مغناطيسي از طريق راهبرد شيمي كوئورديناسيون انجام شده است. اين پايان نامه سه رويكرد متفاوت براي تهيه كمپلكس¬هاي چند هسته¬اي با ويژگي¬هاي ساختاري و مغناطيسي را شرح مي¬دهد. در پژوهش اول، يك دسته چهار¬تايي از كمپلكس¬هاي مكعب مانند چهار هسته¬اي نيكل(II) با ليگاندهاي ساليسيل آلدهيد¬ هالوژن دار به منظور بررسي اثر الكتروني و برهم¬كنش¬هاي هالوژني در ايجاد خاصيت مغناطيسي، سنتز و شناسايي شدند. هسته مكعب از طريق پيوند هيدروژنيO–HO درون مولكولي پايدار مي¬شود، در حالي¬كه در بلور، مولكول از طريق برهم¬كنش قوي Br···Br در زنجيره زيگزاگي در محور-a متصل مي¬شوند. سپس ويژگي¬هاي مغناطيسي كمپلكس¬هاي ذكر شده مورد بررسي قرار مي¬گيرد. هر دو اندازه¬گيري SQUID و µSQUID حضور همزمان برهم¬كنش¬هاي فرومغناطيسي و آنتي فرومغناطيسي را در دو كمپلكس نشان مي¬دهند. برازش داده¬هاي مغناطيسي سنجه¬هاي مغناطيسي متفاوتي را براي هر كمپلكس به دست مي¬دهد، كه به وضوح تفاوت در خواص مغناطيسي را در بين اين تركيابت برجسته مي¬كند. همچنين محاسبات DFT بر روي تركيبات 1-4 انجام شده است تا مكانيسم‌هاي برهم¬كنش تبادلي بين يون‌هاي Ni(II) را توضيح دهد، كه از بزرگي و علامت ثابت‌هاي جفت¬شدگي پشتيباني مي‌كند. در پژوهش دوم، به منظور بهره¬گيري از يون¬هاي فلزي با ناهمسانگردي مغناطيسي بالا، دو دسته سه تايي از كمپلكس¬هاي دو هسته¬اي لانتانيدي با فلزات Dy, Tb, Gd با ليگاندهاي آمين فنول پنج دندانه N2O3 سنتز شدند. كمپلكس¬هاي مذكور به روش بلورنگاري پرتو ايكس شناسايي شدند و در نهايت مطالعات مغناطيسي با استفاده از دستگاه مغناطيس سنج انجام شد كه تاييد كننده رفتار آهن¬رباي تك مولكولي اين تركيبات بود. برازش τ(T) براي كمپلكس¬هاي Tb وجود فرآيندهاي آسايش متعدد، يعني اورباخ، رامان، مستقيم و تونل زني كوانتومي مغناطيسي را نشان مي¬دهد، در حالي كه براي كمپلكس¬هاي Dy، اورباخ و رامان مكانيسم¬هاي پيشرو هستند. در همه موارد، متوجه مي‌شويم كه سد انرژي درحدود K 200 است. اين پديده از حالت پايه اسپين قابل ملاحظه (S) و همچنين ناهمسانگردي تك محوري منفي (D) ناشي مي‌شود، كه هر دو در يون‌هاي لانتانيد به دليل لايه الكتروني f آن¬ها وجود دارند و يك سد انرژي موثر براي معكوس شدن مغناطش (Ueff) ايجاد مي‌كنند. در پژوهش سوم، ايجاد رقت مغناطيسي براي افزايش ويژگي مغناطيسي مورد توجه قرار گرفت. اين پديده با اجتناب از تونل¬زني كوانتومي مغناطيسي اتفاق مي¬افتد. به اين منظور يك ليگاند بازشيف مشتق شده از اتيلن دي آمين و 3،2-دي هيدروكسي بنزآلدهيد سنتز و شناسايي شد. فضاي داخلي N2O2 ليگاند براي فلز واسطه و فضاي O2Oʹ2 براي فلز لانتانيدي مناسب است. كمپلكس¬هاي دو هسته¬اي NiDyL و NiTbL و كمپلكس سه هسته¬اي (NiL)2Gd سنتز و شناسايي شدند. در حالي كه مركز نيكل (II) در داخل فضاي كوئورديناسيون N2O2 ليگاند، از نوع مربع مسطح و ديامغناطيس است، مركز فلزي لانتانيد ده كوئوردينه است

227924

دانشگاه اصفهان

ولي اله ميرخاني

شيمي - معدني

هادي اميري رودباري