以2-醛基-8-羟基喹啉缩乙醇胺席夫碱为配体的双核镝簇合物及其合成方法和应用技术

本发明专利技术公开了一种以2‑醛基‑8‑羟基喹啉缩乙醇胺席夫碱为配体的双核镝簇合物及其合成方法和应用。该双核镝簇合物的化学式为：[Dy2(C12H11N2O2)2(NO3)4]·CH3CN；该簇合物属于三斜晶系，P‑1空间群。本发明专利技术提供了两种合成上述双核镝簇合物的方法，方法简单、成本低廉、重复性好。申请有研究发现该簇合物具有场诱导的单分子磁体行为，可用于制备磁性材料。

The binuclear dysprosium cluster with 2- aldehyde -8- hydroxyquinoline ethanolamine Schiff base as ligand and its synthesis and Application

The invention discloses a dinuclear dysprosium cluster compound based on 2 - aldehyde - 8 - hydroxyquinoline - - ethanolamine Schiff base as well as a synthetic method and application thereof. The chemical formula of the dinuclear dysprosium cluster is: [Dy2 (C12H11N2O2) 2 (NO3) 4]? CH3CN; the cluster belongs to three oblique crystal system and P 1 space group. The invention provides two methods for synthesizing the binuclear dysprosium complex, which has the advantages of simple method, low cost and good repeatability. Studies have shown that the cluster has field induced single molecule magnets and can be used to prepare magnetic materials.

【技术实现步骤摘要】
以2-醛基-8-羟基喹啉缩乙醇胺席夫碱为配体的双核镝簇合物及其合成方法和应用
本专利技术涉及一种以2-醛基-8-羟基喹啉缩乙醇胺席夫碱为配体的双核镝簇合物及其合成方法和应用，属于磁性材料

技术介绍
稀土配合物由于其结构以及稀土离子本身独特的性质等特点，具有优良的光、电、磁性能，在磁性材料、光传感器、分子识别等领域具有广阔的应用前景。与过渡金属相比，稀土离子由于其本身具有大的各向异性，经常被用于构筑单分子磁体，其配合物往往具有优良的磁性质，例如目前报到的几例高能垒的配合物均为稀土Dy(III)簇。鉴于其配合物优良的磁学性能，科学研究者们目前已报道合成了很多具有单分子磁体行为的稀土配合物，从单核到高核。高核配合物往往具有复杂而且漂亮的结构，影响高核配合物磁性的因素太多，不便于建模计算。而低核配合物由于其结构简单，便于通过磁性的相关计算来研究其磁行为，受到科学研究者们的广泛关注，尤其是稀土双核配合物，为稀土配合物磁性的研究提供了一个很好的平台，既具有简单的结构，方便计算，又存在离子之间弱的相互作用，科研工作者通过改变其相互作用的强弱来研究其磁性的变化。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题是提供一种以2-醛基-8-羟基喹啉缩乙醇胺席夫碱为配体的双核镝簇合物及其合成方法和应用。本专利技术所述的以2-醛基-8-羟基喹啉缩乙醇胺席夫碱为配体的双核镝簇合物，其化学式为：[Dy2(C12H11N2O2)2(NO3)4]·CH3CN；该簇合物属于三斜晶系，P-1空间群，晶胞参数为：α＝103.433(5)°,β＝114.164(7)°，γ＝107.301(5)°。上述以2-醛基-8-羟基喹啉缩乙醇胺席夫碱为配体的双核镝簇合物在空气中很稳定，可溶于水、DMF、DMSO等溶剂，不溶于二氯甲烷、氯仿、乙醚、环己烷等溶剂。上述以2-醛基-8-羟基喹啉缩乙醇胺席夫碱为配体的双核镝簇合物的合成方法为：取Dy(NO3)3·6H2O和如下式(I)所示化合物，用混合溶剂溶解，调节所得溶液的pH＝6.2～6.9，所得混合液于加热条件下反应，反应物冷却，有晶体析出，即得目标产物；其中，所述的混合溶剂为甲醇和乙腈的组合物；上述合成方法中，Dy(NO3)3·6H2O和式(I)所示化合物的摩尔比为化学计量比，在实际操作过程中，Dy(NO3)3·6H2O的量可相对过量一些。上述合成方法中，所述的混合溶剂中，甲醇和乙腈的体积比优选为1：1～3，更优选为1：2。所述混合溶剂的用量可根据需要确定，通常以能溶解参加反应的原料为宜。具体地，以1mmol的式(I)所示化合物为基准计算，全部原料所用混合溶剂的总用量一般为15～20mL。在具体溶解的步骤中，可将Dy(NO3)3·6H2O和式(I)所示化合物分别用混合溶剂中的一种成分溶解，再混合在一起反应，也可将Dy(NO3)3·6H2O和式(I)所示化合物混合后再加混合溶剂溶解。上述合成方法中，可以采用现有常用的碱性物质(如氨水、碳酸氢钠、碳酸钠、碳酸钾等)来调节溶液的pH值，优选是采用三乙胺调节溶液的pH值。上述合成方法中，优选调节溶液的pH＝6.2～6.7。上述合成方法中，反应优选是在50～100℃条件下进行，在上述温度条件下进行反应的时间通常为32～64h，也可以大于64h。优选是将反应时间控制在40～48h。反应更优选是在60～80℃条件下进行。上述合成方法中涉及的式(I)所示化合物即2-醛基-8-羟基喹啉缩乙醇胺席夫碱配体，优选按下述方法进行合成：取2-醛基-8-羟基喹啉和乙醇胺溶解于混合溶剂中，于加热或不加热条件下反应，当溶液由红色转变为浅黄色时停止反应，即得；其中，所述的混合溶剂为甲醇和乙腈的组合物。上述式(I)所示化合物的合成方法中，所述的混合溶剂中，甲醇和乙腈的体积比优选为1：1～3，更优选为1：1。当反应在室温条件下进行时，反应在15～60min内溶液即会转变为浅黄色；当反应在加热条件下进行时则更快，优选是在≤45℃条件下反应。这里合成得到的是含有配体的溶液，可将该含有配体的溶液直接用于后续目标产物的合成；只是需要先根据加入的反应物的量，计算得到多少浓度的含有配体的溶液，在具体用于与Dy(NO3)3·6H2O反应生成目标产物时，再根据要加入的配体的量及配体溶液中配体的浓度来确定取多少体积的配体溶液。上述式(I)所示化合物合成方法的溶解步骤中，可将2-醛基-8-羟基喹啉和乙醇胺混合后再用混合溶解溶解，也可以将2-醛基-8-羟基喹啉和乙醇胺分别用混合溶剂中的一种成分溶解，再混合在一起反应。上述式(I)所示化合物合成方法中涉及的2-醛基-8-羟基喹啉参考现有文献(M.Hassani,W.Cai,D.C.Holley,J.P.Lineswala,B.R.Maharjan,G.R.Ebrahimian,H.Seradj,M.G.Stocksdale,F.Mohammadi,C.C.Marvin,J.M.Gerdes,H.D.Beall,M.Behforouz,J.Med.Chem.48(2005)7733.)进行合成。本专利技术还提供上述以2-醛基-8-羟基喹啉缩乙醇胺席夫碱为配体的双核镝簇合物的第二种合成方法，具体为：取2-醛基-8-羟基喹啉、乙醇胺和Dy(NO3)3·6H2O溶解于混合溶剂中，调节所得溶液的pH＝6.2～6.7，所得混合液于加热条件下反应，反应物冷却，有晶体析出，即得目标产物；其中，所述的混合溶剂为甲醇和乙腈的组合物。上述第二种合成方法中涉及的2-醛基-8-羟基喹啉的合成、混合溶剂的用量及其中甲醇和乙腈的体积比、反应的温度及时间等均与前述第一种方法相同。在上述第二种合成方法中，所述2-醛基-8-羟基喹啉、乙醇胺和Dy(NO3)3·6H2O的摩尔比为化学计量比，在实际操作过程中，Dy(NO3)3·6H2O的量可相对过量一些。本专利技术提供的目标产物的两种合成方法，第一种合成方法较第二种的产率更高。申请人对本专利技术所述的以2-醛基-8-羟基喹啉缩乙醇胺席夫碱为配体的双核镝簇合物的磁性研究发现，该簇合物的磁学性质表现为场诱导的单分子磁体行为。因此，本专利技术还包括上述双核镝簇合物在制备磁性材料中的应用。与现有技术相比，本专利技术提供了一种新的以2-醛基-8-羟基喹啉缩乙醇胺席夫碱为配体的双核镝簇合物[Dy2(C12H11N2O2)2(NO3)4]·CH3CN及其合成方法，申请人还发现该簇合物具有场诱导的单分子磁体行为，可以用于制备磁性材料；此外，该簇合物的合成方法简单、成本低廉、重复性好。附图说明图1为本专利技术实施例3制得的[Dy2(C12H11N2O2)2(NO3)4]·CH3CN的化学结构图；图2为本专利技术实施例3制得的[Dy2(C12H11N2O2)2(NO3)4]·CH3CN的热重曲线；图3为本专利技术实施例3制得的[Dy2(C12H11N2O2)2(NO3)4]·CH3CN的粉末衍射图；图4为本专利技术实施例3制得的[Dy2(C12H11N2O2)2(NO3)4]·CH3CN的χMT-T直流磁化率曲线图；图5为本专利技术实施例3制得的[Dy2(C12H11N2O2)2(NO3)4]·CH3CN在2K下的磁滞回线；图6为本专利技术实施例3制得的[Dy2(C12H11N2O2)2(NO3)4]·CH3CN在零本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.以2‑醛基‑8‑羟基喹啉缩乙醇胺席夫碱为配体的双核镝簇合物，其特征在于：该簇合物的化学式为：[Dy2(C12H11N2O2)2(NO3)4]·CH3CN；该簇合物属于三斜晶系，P‑1空间群，晶胞参数为：

【技术特征摘要】
1.以2-醛基-8-羟基喹啉缩乙醇胺席夫碱为配体的双核镝簇合物，其特征在于：该簇合物的化学式为：[Dy2(C12H11N2O2)2(NO3)4]·CH3CN；该簇合物属于三斜晶系，P-1空间群，晶胞参数为：α＝103.433(5)°,β＝114.164(7)°，γ＝107.301(5)°。2.权利要求1所述的双核镝簇合物的合成方法，其特征在于：取Dy(NO3)3·6H2O和如下式(I)所示化合物，用混合溶剂溶解，调节所得溶液的pH＝6.2～6.7，所得混合液于加热条件下反应，反应物冷却，有晶体析出，即得目标产物；其中，所述的混合溶剂为甲醇和乙腈的组合物；3.根据权利要求2所述的合成方法，其特征在于：所述的混合溶剂中，甲醇和乙腈的体积比为1：1～3。4.根据权利要求2所述的合成方法，其特征在于：反应在50～100℃条件下进行。5.根据权利要求2所述的合成方法，其特征在于：所述式(I)所示化合物按下述方法合成：...

【专利技术属性】
技术研发人员：邹华红，刘子源，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