若干含氮金屬配合物和含羧基化合物的結(jié)構(gòu)和介電性質(zhì)研究.pdf

1、相變材料，尤其是鐵電材料，具有廣泛的應(yīng)用。鐵電化合物是一類具有特殊介電、熱釋電、壓電、二階非線性和鐵電等性質(zhì)的物質(zhì)。鐵電材料與其他材料不同之處在于，它的自發(fā)極化可以在外加電場作用下被反轉(zhuǎn)，產(chǎn)生電滯回線。由于鐵電材料具有這些豐富的性質(zhì)，所以被作為一類先進功能材料而備受關(guān)注。對于鐵電材料的研究，無論在理論上還是技術(shù)上都具有重要的意義。對于鐵電材料的尋找，目前大部分的方法就是通過性質(zhì)的表征，一步步證實該物質(zhì)是否是鐵電材料。已知大部分鐵電材料都

2、具有相變，在相變點附近，會出現(xiàn)明顯的物理性質(zhì)的變化。其中，介電常數(shù)的異樣是鐵電相變的重要標志之一。為此，我們通過合成一系列具有潛在相變的化合物，來尋找鐵電化合物。
　　氫鍵型鐵電體是一類鐵電體，一般含有O-H…O、N-H…O或N-H…N形式的氫鍵。含羧基基團的化合物能夠提供豐富的氫鍵作用，而含氮有機物除了能夠提供氫鍵之外，還能很好地和金屬形成配位?；谟行?無序型或氫鍵型的化合物能夠表現(xiàn)出豐富的相變行為和鐵電性質(zhì)。
　　本文

3、以哌嗪及其衍生物和羧酸作為構(gòu)筑單元，合成了一系列含哌嗪基團的金屬配合物和含羧基化合物，從結(jié)構(gòu)和介電性質(zhì)方面研究了其可能的相變行為。研究內(nèi)容包括:
　　1.用哌嗪及其衍生物與鹵化鎘制備了6個化合物:C4H13CdCl3N2O(1)、C4H13CdBr3N2O(2)、C4H11CdI3N2(3)、C15H22CdCl2N6(4)、C5H15Br3CdN2O(5)、C10H28Br6CdN4(6)。對這6個化合物進行了晶體結(jié)構(gòu)及介電性質(zhì)

4、的表征，其中1、2、4和5的CdⅡ離子具有相似的配位環(huán)境，與兩個橋連的X-(X=Cl，Br)離子形成一維鏈，而哌嗪及其衍生物即被質(zhì)子化又與CdⅡ離子配位。雖然化合物3中CdⅡ離子與質(zhì)子化的哌嗪配位，但未能形成一維鏈。而化合物6中CdⅡ離子與四個Br-離子形成四面體結(jié)構(gòu)，N-甲基哌嗪全部質(zhì)子化。介電測量表明，化合物1和2分別在-40℃和-32℃出現(xiàn)介電異常;化合物6在-33℃～-18℃時出現(xiàn)介電異樣。
　　2.用羧酸與胺制備了8個化

5、合物:C11H10N2O4(7)、C14H18N4O6(8)、C14H16N4O5(9)、C18H22N2O8(10)、C8H11NO3(11)、C8H10N2O4(12)、C34H34N4O12(13)、C13H11NO5(14)。對這8個化合物進行了晶體結(jié)構(gòu)及介電性質(zhì)的表征。介電測量表明，化合物7在390 K～400 K出現(xiàn)介電異常，并用DSC及變溫結(jié)構(gòu)測量加以驗證?；衔?在125℃～130℃出現(xiàn)介電異常;化合物10在-80℃-4