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他向争位双方派出使者，明确表示拥护忽必烈为大汗，指责阿里不哥。
大头目忽必烈投桃报李，他遣使传旨，将阿姆河以西直到埃及边境的波斯国土和该地蒙古、阿拉伯军民划归旭烈兀统治。
于是，原由大汗政府直接管辖的波斯地区，实际上成为旭烈兀的领地，从而才又建立了一个王朝：伊尔汗国。
其领土东起阿姆河和印度河，西面包括有小亚细亚大部分地区，南抵波斯湾，北至高加索山。
旭烈兀以蔑剌哈，就是现在伊朗东阿塞拜疆省马腊格，做为首都，设宰相以掌管全国政务，任命了各省长官，命长子阿八哈领汗国东部呼罗珊等省地。
1265年旭烈兀卒，诸王、大臣奉阿八哈嗣位，同时遣使报丧，于是大头目忽必烈派使者持诏立他为汗。
阿八哈即位后，始定都于大不里士，以蔑剌哈为陪都。
在大头目忽必烈大举入侵大宋期间，他向阿八哈征工匠，建起回回炮；又向他征召骑兵，得了几万大军------两国绝对是钢铁同盟。
在这一次的幕后交换利益中，阿八哈同意不与钦察汗国争夺外高加索地区，让给他了，换来两国的友谊。
当然，大头目忽必烈暗中早都答应他了，这里的损失，会从察哈台汗国身上补回来。
阿术大将军真诚地欢迎花不里花大将军带着两万骑兵的到来。
双方很快就融合到一起了。
那十辆四轮/大马车的财宝终于送到了它真正想送到的人手里：伊尔汗国的大汗，阿八哈。
花不里花大将军乐呵呵地接受了礼物，令人赶紧送回国内。
但是他对阿术大将军的新打法和新武器更感兴趣。
花不里花大将军喝着清酒，吃着肉罐头和烤羊肉，说：“阿术大将军，我要是早一些有你们这样的武器，我们也不会丢了大马士革城------”
说来有趣的是，鞑靼人旭烈兀曾经被伊斯/兰世界中广大的基督徒视为救世主，而他的西征大军被看作是来自东方的十字军。
早在唐朝的时候，基督教就开始在大唐广泛传播，大唐称之为景教。
鞑靼人主要信奉萨满教，但景教徒也不少，所以他们一直善待基督教派。
鞑靼人中的克烈部很早以前就集体皈依景教，蒙哥、忽必烈、旭烈兀三兄弟的母亲，也就是拖雷的王妃唆鲁禾帖尼，就来自克烈部。