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Bruker DRX400（
1
H：400 MH
Z
，
13
C：100 MH
Z
）仪用于测定配体的核磁共振谱（TMS为内标物，溶剂为氘代DMSO）。Bruker SMART AXS APEXⅡ单晶衍射仪用于测试样品的单晶X-射线衍射数据，测试条件为Mo-Kα，
λ
＝0.71073
。Thermo IRIS Intrepid XSP光谱仪用于测试样品的电感耦合等离子体发射光谱（ICP）。Rigaku Dmax2500用于收集粉末样品的粉末衍射（PXRD）数据，测试条件为Cu-Kα，
λ
＝1.54056
，2
θ
的范围为 5°～50°。红外（IR）测试结果由KBr压片，FT-IR Thermo Nicolet Avatar 360仪器测试得到。在N
2
的保护下以 10℃/min的升温速率用NETSCHZ STA-449C thermoanalyzer仪测试得到样品的热重（TGA）数据。Edinburgh Instrument F920 spectrometer用于测试样品的所有荧光数据。MPMS-XL SQUID magnetometer用于测试样品的磁性数据。
配体L 1 ：3，5-dicarboxy-1-（4-carboxybenzyl）pyridin-1-ium chloride的合成步骤如 2.2.3中所述；其余实验中所需的化学试剂如未加说明均为市购的分析纯试剂，并且未经纯化直接使用，如TbCl 3 ·6H 2 O，EuCl 3 ·6H 2 O，GdCl 3 ·6H 2 O，DyCl 3 ·6H 2 O，SmCl 3 ·6H 2 O，ErCl 3 ·6H 2 O，PrCl 3 ，NdCl 3 ·6H 2 O，CeCl 3 ，乙腈，乙醇，丙酮，二甲基甲酰胺（DMF）等均为市购。
将 10 mmol的 4-（chloromethyl）benzoic acid（1.71 g）和 10 mmol的 3，5-pyridinedicarboxylic acid（1.67 g）置于 150 mL圆底烧瓶中，并向其中加入 50 mL DMF溶液。将该混合物置于油浴中 100℃加热 72 h，停止加热，待反应体系自然降温到室温，过滤并得到白色固体。用 20 mL丙酮洗涤该固体 3次，自然干燥后得到白色粉末状L 1 固体 3.14 g（产率为95％）。反应如图 2.1所示。
图 2.1 配体L 1 的合成路线
L 1 核磁数据： 1 H NMR（400 Hz，DMSO- d 6）： δ ＝9.90（s，2H，ArH），9.12（s，1H，ArH），7.99（d，2H，ArH，J＝8.4 Hz），7.70（d，2H，ArH，J＝8.4 Hz），6.17（s，2H，CH 2 ）； 13 C NMR（100 Hz，DMSO- d 6）： δ ＝167.2，162.9，149.2，145.3，138.9，132.5，132.1，130.4，129.6，63.4。
L 1 的主要红外数据：（KBr，cm -1 ）：3432，2359，1718，1631，1477，1403，1275，1171。
将TbCl 3 ·6H 2 O（0.3 mmol），L 1 （0.1 mmol），NaOH（0.3 mmol）和 10 mL H 2 O加入15 mL的聚四氟乙烯水热反应釜中，150℃密封反应 24小时，然后以 5℃/h的速率降温至室温。得到适合单晶衍射实验的无色块状晶体，产率为 42.1％（基于L 1 ）。Main IR（KBr，cm -1 ）：3435，1608，1402，1231，1169，770，726。
配合物 2的合成方法和配合物 1的一致，除了在反应中采用的金属盐是EuCl 3 ·6H 2 O（0.3 mmol），而不是TbCl 3 ·6H 2 O（0.3 mmol）外，最终得到适合单晶衍射的无色块状晶体。产率为 37.5％（基于L 1 ）。Main IR（KBr，cm -1 ）：3438，1606，1401，1230，1169，770，724。
配合物 3的合成和配合物 1的合成方法一样，只是将TbCl 3 ·6H 2 O（0.3 mmol）替换为DyCl 3 ·6H 2 O（0.3 mmol）参与反应。经过多次尝试只得到配合物 3的无色粉晶，并没有得到适合单晶衍射测量的单晶。产率为 73.5％（基于L 1 ）。通过对比其PXRD表征图谱以及配合物 1的单晶衍射数据模拟图谱，我们发现两者的衍射峰位置及形状一致，这证明了配合物 3和 1属于异核同晶，具有相同的结构。Main IR（KBr，cm -1 ）：3438，1612，1452，1400，1169，772，724。
配合物 4的合成方法和配合物 1的一样，除了用GdCl 3 ·6H 2 O（0.3 mmol）替换TbCl 3 ·6H 2 O参与反应，最终得到适合单晶衍射的无色块状晶体。产率 23.5％（基于L 1 ）。Main IR（KBr，cm -1 ）：3439，1613，1401，1170，1080，775，724。
配合物 5的合成方法和试剂用量和配合物 1的一样，只是其中的金属盐采用的是SmCl 3 ·6H 2 O而不是TbCl 3 ·6H 2 O，最终得到适合单晶衍射的淡黄色块状晶体。产率为47.7％（基于L 1 ）。Main IR（KBr，cm -1 ）：3438，1610，1402，1230，1169，772，1531，724。
与前 1-5配合物的合成方法相同，配合物 6采用了 0.3 mmol的CeCl 3 ，0.1 mmol的L 1 与 0.3 mmol的NaOH在水热条件下反应，最终得到适合单晶衍射测量的黄色块状晶体。产率为 51.3％（基于L 1 ）。Main IR（KBr，cm -1 ）：3439，1608，1401，1230，1170，772，725。
配合物 7的合成方法和配合物 1～6的一样，只是采用的是ErCl 3 ·6H 2 O（0.3 mmol）参与的反应。最终得到适合单晶衍射测量的粉色块状晶体。产率为 27.6％（基于L 1 ）。
配合物 8采用PrCl 3 （0.3 mmol）作为金属盐，按照配合物 1～7的合成方法，最终得到适合单晶衍射测量的配合物 8绿色块状晶体。产率为 41.7％（基于L 1 ）。
配合物 9采用的是NdCl 3 ·6H 2 O（0.3 mmol）作为金属盐参与反应，合成方法及其他试剂用量和配合物 1～8的一样，最终得到适合单晶衍射测量的淡紫色块状晶体。产率39.5％（基于L 1 ）。
配合物 10 a-k采用合成方法与配合物 1的一样，只是采用的是TbCl 3 ·6H 2 O∶EuCl 3 ·6H 2 O摩尔比为（1- x ）∶ x ，（ x ＝0.05-0.8）的混合金属来代替单一的TbCl 3 ·6H 2 O来进行合成，最终得到配合物 10 a-k的无色粉晶，通过将它们的PXRD图谱与配合物 1的单晶衍射数据模拟图谱进行对比，我们发现它们的衍射峰位置及形状基本一致，这证明了配合物 10 a-k和 1属于异核同晶，具有相同的结构。同时也证明了配合物 10 a-k样品的纯度，可以进行后面的性质测试。Tb 3＋ 与Eu 3＋ 的实际摩尔比通过ICP测试得到，结果列于表 2.1中。
表 2.1 在配合物｛［Tb 1- x Eu x （L 1 ）·3H 2 O］·Cl·nH 2 O｝（10 a-k）中通过计算和ICP实际测试得到的Tb/Eu摩尔比
配合物 11 A-C采用合成方法与配合物 1的一样，只是采用的是TbCl 3 ·6H 2 O∶GdCl 3 ·6H 2 O摩尔比为 x ∶（1- x ），（ x ＝0.7，0.5，0.3）的混合金属来代替单一的TbCl 3 ·6H 2 O来进行合成，最终得到配合物 11 A-C的无色粉晶。我们同样将它们的PXRD图谱与配合物 1的单晶衍射数据模拟图谱进行对比，我们发现它们的衍射峰位置及形状基本一致，这不仅表明了配合物 11 A-C和 1属于异核同晶，同时也证明了 11 A-C的纯度较好，可以进行后面的性质测试。Tb 3＋ 与Gd 3＋ 的实际摩尔比通过ICP测试得到，结果列于表 2.2中。
表 2.2 在配合物｛［Gd 1- x Tb x （L 1 ）·3H 2 O］·Cl·nH 2 O｝（11 A-C）中通过计算和ICP实际测试得到的Gd/Tb摩尔比
与上相同，配合物 12 A-C采用的合成方法与配合物 1的一样，采用的金属为EuCl 3 ·6H 2 O∶GdCl 3 ·6H 2 O摩尔比为 x ∶（1- x ），（ x ＝0.7，0.5，0.3）的混合金属，最终得到配合物 12 A-C的无色粉晶。它们的PXRD图谱与配合物 1的单晶衍射数据模拟的衍射峰位置及形状基本一致，表明了配合物 12 A-C与前面所有的配合物均为异核同晶结构，同时也表明了 12 A-C具有较好的纯度，可以进行性质测试。Eu 3＋ 与Gd 3＋ 的实际摩尔比通过ICP测试得到，结果列于表 2.3中。
表 2.3 在配合物｛［Gd 1- x Eu x （L 1 ）·3H 2 O］·Cl·nH 2 O｝（12 A-C）中通过计算和ICP实际测试得到的Gd/Eu摩尔比
