Касенова Назира Базарбаевна

АННОТАЦИЯ
диссертации на соискание ученой степени
доктор философии (PhD) по специальности 6D060600 – Химия
Касенова Назира Базарбаевна
Синтез и исследование магнитных свойств многоядерных комплексов
железа (II) с циано-содержащими лигандами
Общая
характеристика
диссертационного
исследования.
Диссертационная работа посвящена синтезу тетраядерных комплексных
соединений железа (II) с циано – содержащими лигандами и изучению
кристаллических и молекулярных структур, магнитных и оптических свойств
тетраядерных комплексов, все из которых проявляют плавный температурно
– индуцированный спин – кроссовер (СК).
В качестве основных физико-химических методов исследования в
диссертационной
работе
использованы:
элементный
анализ,
термогравиметрический анализ (ТГА), ИК-спектроскопия, магнитные
измерения, Мессбауэровская спектроскопия и рентгеноструктурный анализ.
Актуальность темы исследования. Поиск структур, пригодных для
конструирования молекулярных электронных устройств, является одним из
практически значимых направлений современной химии координационных
соединений. Особое внимание исследователей, работающих в этой области,
привлекают бистабильные молекулы, магнитные характеристики которых
могут контролироваться внешним воздействием и переключаться при
варьировании температуры среды, давления, магнитного поля или при
облучении.
С увеличением важности использования и хранения электронных
данных возрастает потребность в создании устройств памяти высокой
плотности. Вместе с проблемой уменьшения размеров этих устройств имеет
место проблема увеличения скорости преобразования данных и уменьшения
времени доступа к информации. В пределе миниатюризации систем
обработки и хранения информации можно достичь молекулярного уровня.
Внедрение новых материалов в различные области техники и науки,
возможность их применения зависят от знания ряда физико-химических
свойств соединений. Основой для создания молекулярных устройств, с точки
зрения химии, могут стать системы, обладающие бистабильностью. Наиболее
перспективным примером перехода в бистабильных системах является
спин-кроссовер переход.
Объект исследования – серия из трех комплексных соединений
железа (II) с циано - содержащими
и tpma лигандами ({[(tpma)Fe(μCN)]4}(ClO4)4, {[(tpma)Fe(μ-CN)]4}(BF4)4, {[(tpma)Fe(μ-CN)]4}(PF6)4).
Предметом исследования является спин - кроссовер переход в
исследуемых тетраядерных комплексных соединениях железа (II) с циано содержащими лигандами.
1
Цели и задачи исследования заключается в разработке метода
создания тетраядерных комплексных соединений железа (II) с цианосодержащими лигандами и изучении их магнитных свойств.
Для осуществления поставленной цели были определены следующие
задачи:
- получение
циано-содержащих
тетраядерных комплексных
соединений железа (II) с единственным блокирующим лигандом
tpma;
- разработка методики синтеза циано-содержащих
тетраядерных
комплексных
соединений
железа (II) с
единственным
блокирующим лигандом tpma;
- исследование строения циано-содержащих
тетраядерных
комплексных соединений железа (II) с tpma лигандом;
- изучение молекулярной, кристаллической структуры и магнитных
свойств, синтезированных циано-содержащих
тетраядерных
комплексных соединений железа (II) с лигандом tpma;
- изучение спин - кроссовер перехода и влияния температуры на СК в
исследуемых комплексных соединениях методами рентгеновской
кристаллографии, магнитных измерений и Мессбауэровской
спектроскопии.
Научная новизна работы определяется тем, что впервые:
- синтезированы циано-содержащие тетраядерные комплексные
соединения железа (II) с единственным блокирующим
tpma
лигандом;
- получена структура трех тетраядерных комплексных соединений
({[(tpma)Fe(μ-CN)]4}(ClO4)4, {[(tpma)Fe(μ-CN)]4}(BF4)4, {[(tpma)Fe(μCN)]4}(PF6)4) методом Рентгеноструктурного анализа;
- проведены магнитные измерения циано-содержащих тетраядерных
комплексных соединений железа (II) с tpma лигандом;
- исследован спин-кроссовер переход и влияние температуры на СК
в синтезированных
тетраядерных
соединениях комбинацией
рентгеновской кристаллографии, магнитных измерений
и
Мессбауэровской спектроскопии.
Основные положения, выносимые на защиту:
- синтез циано-содержащих тетраядерных комплексных соединений
железа (II) с единственным блокирующим tpma лигандом;
- получение структур трех тетраядерных комплексных соединений
({[(tpma)Fe(μ-CN)]4}(ClO4)4, {[(tpma)Fe(μ-CN)]4}(BF4)4, {[(tpma)Fe(μCN)]4}(PF6)4) методом рентгеноструктурного анализа;
- проведение магнитных измерений циано-содержащих тетраядерных
комплексных соединений железа (II) с tpma лигандом;
- исследование спин-кроссовер перехода и влияние температуры на
СК в синтезированных тетраядерных соединениях комбинацией
2
рентгеновской кристаллографии, магнитных измерений
и
Мессбауэровской спектроскопии.
Теоретическая значимость исследования. Теоретически полученные
результаты, касающиеся
методики синтеза
циано-содержащих
тетраядерных комплексных соединений железа (II) с tpma лигандом,
изучения их кристаллических структур, магнитных свойств и
спинкроссовер перехода, представляют собой интерес для будущего создания
различных модификаций молекулярно-биологических устройств хранения и
их исследования с целью получения материалов со спектром заданных
свойств.
Практическая
значимость
заключается в
возможности
использования циано - содержащих тетраядерных комплексных соединений
железа (II) с единственным блокирующим tpma лигандом, которые
проявляют спин - кроссовер, в устройствах молекулярной электроники и
спинтроники
(носители
информации,
дисплеи,
многоуровневые
переключатели, многоуровневая память).
Основные итоги диссертационного исследования. По результатам
исследований диссертационной работы опубликовано 10 печатных работ,
из них одна статья в зарубежном издании, имеющая ненулевой импакт –
фактор по данным базы научных журналов Scopus , 4 статьи в журналах,
входящих в список рекомендованных Комитетом по контролю в сфере
образования и науки МОН РК, 5 работ в сборниках научных трудов
международных и республиканских конференций, в том числе 1 статья в
материалах конференций дальнего зарубежья.
Объем и структура диссертации. Диссертационная работа изложена
на 87 страницах компьютерного текста, включает 39 рисунков и 6 таблиц.
Диссертация состоит из введения, основной части, в которой представлены
данные литературного обзора, результаты обсуждения экспериментальных
данных, заключения и списка использованных источников, который
составляет 120 наименований.
3