In dieser Dissertation werden die magnetischen Eigenschaften von Koordinationspolymeren durch Messungen ihrer magnetischen Suszeptibilität mit einem supraleitendes Quanteninterferenzgerät (SQUID) Magnetometer untersucht. Die synthetisierten Kristalle wurden unter Magnetfeldern von bis zu 7 T in einem weiten Temperaturbereich von 2–300 K analysiert. Diese Messungen bei tiefen Temperaturen und hohen Magnetfeldern, kombiniert mit einer detaillierten theoretischen Analyse der Daten, liefern neue Erkenntnisse über die Natur des Magnetismus in Koordinationspolymeren. Insgesamt werden die Synthese, strukturelle Charakterisierung und magnetischen Eigenschaften von vier Koordinationspolymeren, einem Koordinationskomplex, und einem porösen Koordinationspolymeren wie folgt vorgestellt: 1. Die magnetischen Eigenschaften eines eindimensionalen Koordinationspolymers aus Kupfer(II)-chlorid und 1H-1,2,4-triazol werden vorgestellt. Dieses CuCl2-Triazol-Koordinationspolymer wurde in starker Salzsäure bei Raumtemperatur synthetisiert. Magnetisierungsdaten zeigen keine Hysterese bis hinunter zu 2 K, deuten jedoch auf das Vorhandensein eines antisymmetrischen Austauschs sowie auf eine antiferromagnetische Kopplung zwischen benachbarten Cu(II)-Ionen hin. 2. Durch Variation des Kupfer-zu-Melamin-Molverhältnisses unter Verwendung desselben Satzes an Ausgangsstoffen konnte entweder ein neuartiger dinuklearer Kupfer-Melamin-Koordinationskomplex (Cu2M1) oder ein zickzackförmiges Kupfer-Chlor-Ketten-Koordinationspolymer (Cu4M1) synthetisiert werden. Die Kristalle von Cu2M1 sind dunkelgrün, quadratisch geformt und erreichen eine Gröβe von bis zu 350 μm, während die Kristalle von Cu4M1 hellgrün, achteckig und bis zu 5 mm gros sind. Magnetische Messungen zeigen die niedrigdimensionalen Spin-Anordnungen der beiden Verbindungen: Die Suszeptibilität von Cu2M1 lässt sich mit einem Spin-1/2-Dimermodell beschreiben, während die von Cu4M1 mit einem eindimensionalen Spin-1/2-Ising-Kettenmodell ¨übereinstimmt. 3. Ein metallorganisches Gerüst (MOF), bestehend aus μ3-Oxo-gebundenen trimeren Kupfer(II)-Einheiten und 1H-1,2,4-triazol, wurde in wässriger Lösung synthetisiert. Magnetisierungsisothermen zeigen keine Hysterese bei Temperaturen bis hinunter zu 2 K. Die temperaturabhängige Magnetisierung weicht bei tiefen Temperaturen vom Verhalten eines gleichseitigen Ising-Spin-Dreiecks ab, was auf das Vorhandensein antisymmetrischer Austauschwechselwirkungen hinweist. 4. Ein neuartiges Cobalt–Sulfat–Melamin-Koordinationspolymer wurde unter sauren Bedingungen synthetisiert. Magnetometrische Messungen zeigen keine Hysterese bis hinunter zu 2 K, deuten jedoch auf eine ausgeprägte magnetische Anisotropie und antiferromagnetische Kopplung hin. 5. Das Spin-Crossover-Verhalten von Fe(Htrz)2(trz)(BF4) wird vorgestellt. Einkristalle mit einer Gröβe von 80 μm wurden in wässriger Lösung durch Kontrolle der Temperatur und der Eduktkonzentration synthetisiert. Es wird gezeigt, dass das thermische Spin-Crossover in hohem Maβe von der Kristallgröβe abhängt. 6. Durch Einstellung des pH-Werts des Reaktionsgemischs bei Raumtemperatur konnten zwei kristalline Kupfer–BTC-Strukturen (Benzol-1,3,5 tricarboxylat) selektiv synthetisiert werden: HKUST-1 und das Koordinationspolymer Cu(BTC)· 3H2O. Beide Kristalle zeigen Photolumineszenz im Bereich von 700–900 cm−1 innerhalb der optischen Bandlücke des Volumenmaterials, was auf kristallographische Defekte zurückgeführt wird.
Shiraz Ahmed Siddiqui (Wed,) studied this question.