武漢磁共振中心開放共享取得新成果
2012-07-10
依托武漢磁共振中心的固體NMR實驗平臺，東南大學化學化工學院熊仁根教授課題組與該中心的鄧風課題組合作，在鐵電-介電“分子轉子”的動力學性質研究方面取得重要進展。相關研究結果以共同通訊聯(lián)系作者的形式發(fā)表在近期的《美國化學會志》上(J. Am. Chem. Soc. 2012, 134: 11044-11049)。
固體NMR是研究功能材料分子結構和動力學性質的重要實驗手段，不僅可以提供化合物分子的結構信息，而且還能提供其運動模式、運動速率及活化能等動力學性質參數。研究人員通過變溫1H、13C、2H固體NMR實驗技術，以及其它表征手段如IR、PXRD、DSC、鐵電介電常數測量等，研究了[Cu(Hdabco)(H2O)Cl3]“分子轉子”的動力學性質隨溫度的變化趨勢，合理提出了該“分子轉子”在鐵電-介電相轉化過程的分子動力學模型。固體NMR為該模型的建立提供了重要的實驗證據：在室溫下，[Cu(Hdabco) (H2O)Cl3]分子的乙烯橋繞N-N三重軸呈快速的旋轉運動;在235-285 K溫度區(qū)間，[Cu(Hdabco)(H2O)Cl3]分子主要以小角度扭動為主;而當溫度降到235 K以下時，分子運動基本被凍結，且分子的主要構型相對常溫發(fā)生了明顯的改變。
固體NMR實驗還提供了存在分子間N-H---O-H2氫鍵的直接證據，合理解釋了[Cu(Hdabco)(H2O)Cl3]“分子轉子”存在鐵電現(xiàn)象的原因。
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