本发明专利技术公开了一种N-羟基-1,8-萘二甲酰亚胺钆分子线及其制备方法。所述的钆分子线的化学式为：[Gd6(L)10(CH3OH)2(NO3)8]·2CH3OH，其中，L为N-羟基-1,8-萘二甲酰亚胺。所述的方法为：按比例称取Gd(NO3)2·5H2O和N-羟基-1,8-萘二甲酰亚胺，溶于有机溶剂中，混匀，所得混合液置于容器中，液氮冷冻后抽至真空，熔封，然后于60～100℃条件下反应至完全，取出后缓慢降温，得到N-羟基-1,8-萘二甲酰亚胺钆分子线晶体。本发明专利技术以简单的非线性配体(N-羟基-1,8-萘二甲酰亚胺)与钆离子成功地构筑得到纳米级钆分子线，所述方法简单易操作，产率较高。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种有机分子线及其制备方法，具体涉及一种N-羟基-1，8-萘二甲酰 亚胺钆分子线及其制备方法。
技术介绍
分子线是一类线性多核配合物，分子长度可达到纳米级，具有较好的电磁性质和 光学性质，具有分子电子器件一分子导线、分子开关和分子整流器等的潜在应用。与过渡金 属相比，稀土由于4f电子处于内层能级，被s和p轨道有效屏蔽，f_f跃迁呈现出尖锐的线 状谱带，且其激发态具有相对长的寿命以及Stokes位移较大的特点，因而构成其发光的独 特优势；另一方面，稀土元素配位数丰富多变，通过稀土离子与各种配位体的相互作用，又 可以在很大程度上改变、修饰和增强发光特征，产生十分丰富的荧光光谱信息。稀土离子单 电子数多、具有强旋轨耦合作用，使得稀土离子成为制备高能垒单分子磁体的可能，有很强 的单离子磁各向异性的4f稀土离子的单分子磁体的研究开始进入人们的视线。 要合成分子线，现有技术中一般是利用共轭程度较高的长的线性配体桥连多个金 属离子得以实现，而以简单的非线性配体合成独立的线性多核配合物却有较大的难度。因 稀土离子的配位数的可变性，因此要利用简单的非线性配体构筑稀土离子分子线的难度就 更大，目前还尚未见有相关报道。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题是提供一种N-羟基-1，8-萘二甲酰亚胺钆分子线及其 制备方法。本专利技术所述方法利用简单的非线性配体与钆离子成功构筑得到纳米级钆分子 线。 本专利技术所述的N-羟基-1，8-萘二甲酰亚胺钆分子线，其化学式为： [Gd6 (L) 10 (CH30H) 2 (N03) 8] · 2CH30H 其中，L为N-羟基-1，8-萘二甲酰亚胺。 本专利技术所述的N-羟基-1，8-萘二甲酰亚胺钆分子线晶体属于单斜晶系，空间群 Ρ2Λ，晶胞参数为：Λ = Μ. 3452 ⑶ A，/)= 21,0962 ⑶ A, 21. 2676(5)人，〇 = 90.00°，β = 101.706°，γ = 90.00°，6302.3(2)八:、 本所述的N-羟基-1，8-萘二甲酰亚胺钆分子线的不对称单元是由三个Gd(III) 离子和五个L-配体（即N-羟基-1，8-萘二甲酰亚胺）、一个配位甲醇分子以及四个配位 硝酸根阴离子与游离甲醇分子组成，其中Gd(III)离子有两种配位几何构型，分别为九配 位三帽三角棱柱体和十配位的双帽十二面体。该钆分子线中，六个Gd(III)离子线性排 列，被十个μ2: η4-桥联L-配体连接形成一个直线型六核骨架，GdlGd2Gd3之间的夹角为 168. 72°，Gd2GdlGdlA 之间的夹角为 173. 78°，夹角均接近于 180°，表明 Gdl、Gd2、Gd3、 GdlA、Gd2A、Gd3A几乎在同一条直线上。该分子线两端的两个钆离子Gd3与Gd3A被硝酸根 离子螯合配位，阻断了 L-配体与钆离子的进一步结合，致使形成了一个六核独立的线性配 合物（即本专利技术所述的N-羟基-1，8-萘二甲酰亚胺钆分子线），所形成的钆分子线的长度 为3. 2nm，宽度为1. 2?1. 9nm。所述的礼分子线之间通过π…π堆积作用以肩并肩的形 式形成一维链，两条相邻的一维链之间又通过弱的π…π堆积作用形成二维超分子结构。 二维超分子通过分子间作用力堆积而成。 申请人:经过对所述钆分子线的分析得知，该钆分子线中金属离子间以反铁磁交换 作用为主导。所述的钆分子线在382nm的激发波长下，在519nm处有最大发射，与配体的 472nm处的最大发射峰相近，但是呈现出一定的红移趋势，而且没有观察到对应稀土离子的 特征光谱，因此可归属为配体内部η - 电荷跃迁。 本专利技术还包括上述Ν-羟基-1，8-萘二甲酰亚胺钆分子线的制备方法，包括以下步 骤： 1)按比例称取Gd(N03)2 · 5Η20和Ν-羟基-1，8-萘二甲酰亚胺，溶于有机溶剂中， 混匀，得到混合液；所述的有机溶剂为无水甲醇与二氯甲烷的组合； 2)所得混合液置于容器中，经液氮冷冻后抽至真空，熔封，然后于60?KKTC条件 下反应至完全，取出后缓慢降温，有晶体析出，分离晶体，洗涤，干燥，即得Ν-羟基-1，8-萘 二甲酰亚胺钆分子线晶体。 上述制备方法的步骤1)中，所述无水甲醇与二氯甲烷的配比可以为任意配比， 优选地，当有机溶剂的组成为无水甲醇与二氯甲烷以1 :1的体积比的组合时，所得目标 物的产率更高。所述有机溶剂的用量可根据需要确定，通常情况下，可以按参加反应的 Gd(N03)2 · 5Η20用量lmmol加有机溶剂30?50mL来计算有机溶剂的用量。 上述制备方法的步骤1)中，Gd(N03)2*5H 20和N-羟基-1，8-萘二甲酰亚胺的物质 的量比可以是化学计量比，优选为1 :1?3,更优选为1 :2。 上述制备方法的步骤2)中，反应至完全大约需要48?96h的时间；反应更优选是 在70?90°C的条件下进行。该步骤中，在反应完全后，优选是将反应容器置于保温箱中缓 慢降至常温，以培养晶体。 与现有技术相比，本专利技术以简单的非线性配体（N-羟基-1，8-萘二甲酰亚胺）与 钆离子成功地构筑得到纳米级钆分子线，所述方法简单易操作，产率较高；所得分子线是利 用简单的非线性配体合成独立的纳米级线性高核配合物，作为一种新型的稀土分子线，在 光学、电学及信息储存方面有潜在的应用前景。 【附图说明】 图1为本专利技术实施例1所得产物的红外光谱谱图； 图2为本专利技术实施例1所得产物的分子结构图； 图3为本专利技术实施例1所得产物的X m，X J-Τ曲线图； 图4为本专利技术实施例1所得产物的1/ X m-T曲线图； 图5为本专利技术实施例1所得产物的固态荧光光谱图。 【具体实施方式】 下面以具体实施例对本专利技术作进一步说明，但本专利技术并不局限于这些实施例。 实施例1 称取 Gd(N03)3 · 5Η20(0· 025mmol，0· 0113g)、N-羟基-1，8-萘二甲酰亚胺 (0.05mmol，0.0107g)加入到内径约1.0cm、长约20cm-端封口的玻璃管中，然后向玻璃管 中先后加入〇. 5mL无水甲醇和0. 5mL二氯甲烷。轻轻摇动使其充分混匀后，用液氮将其冰 冻，稍后边抽真空边将玻璃管的另一端用液化气火焰封严实。然后静放于室温，等待玻璃管 中的混合物冰释恢复至室温后，将玻璃管直立置于80°C的烘箱中反应72h，然后将其取出 横放入保温箱中使其缓慢降温，24h后降至室温。于显微镜下观察到管内有浅黄色四边形 晶体，分离出晶体，自然晾干后，称重，得产物〇.〇122g，产率：66% (基于N-羟基-1，8-萘 二甲酰亚胺）。Anal. Calcd(% )for C124H76N18058Gd6:C 40. 37，Η 2· 08，N 6. 83. Found(% ) :C 40. 12, H 2. 17, N 6. 64. IR(KBr pellet, cm-1) :3515w, 3440w, 3349m, 1648s, 1602m, 1518m, 145 0m, 1385s, 1357m, 1342w, 1314w, 1295m, 1本文档来自技高网...
【技术保护点】
N‑羟基‑1,8‑萘二甲酰亚胺钆分子线，其化学式为：[Gd6(L)10(CH3OH)2(NO3)8]·2CH3OH其中，L为N‑羟基‑1,8‑萘二甲酰亚胺。
【技术特征摘要】
1. N-羟基-1，8-萘二甲酰亚胺钆分子线，其化学式为： [Gd6 (L) 10 (CH3OH) 2 (N03) 8] · 2CH30H 其中，L为N-羟基-1，8-萘二甲酰亚胺。2. 根据权利要求1所述的N-羟基-1，8-萘二甲酰亚胺钆分子线，其 特征在于：所述的钆分子线晶体属于单斜晶系，空间群PZi/c，晶胞参数为： a= 1/1.；V152(3) A, b= 21.0962(5) A, r: = 21.2676(5) A, 〇 = 90.00° ,β = 101.706° , y = 90.00° , V = 6302.3(2) A3〇3. 根据权利要求1所述的N-羟基-1，8-萘二甲酰亚胺钆分子线，其特征在于：所述的 钆分子线中，六个Gd(III)离子线性排列，被十个N-羟基-1，8-萘二甲酰亚胺桥连形成一 个礼分子线。4. 根据权利要求1?3任一项所述的N-羟基-1，8-萘二甲酰亚胺钆分子线，其特征在 于：所述的礼分子线的长度为3. 2nm，宽度为1. 2?1. 9nm。5. 根据权利要求1?3任一项所述的N-羟基-1，...
【专利技术属性】
技术研发人员：陈自卢，全丽霞，吴双，梁福沛，
申请(专利权)人：广西师范大学，
类型：发明
国别省市：广西;45
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