一种单核Fe（Ⅲ）自旋交叉配合物及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种单核Fe(Ⅲ)自旋交叉配合物及其制备方法，本发明专利技术的目的在于运用了一种新的适合本体系的阴离子，用简单且低成本的方法提供了一种单核Fe(Ⅲ)自旋交叉配合物及其制备方法，并使其可能制作用于分子基开关。所述单核Fe(Ⅲ)自旋交叉配合物的表达式为{[Fe(Qsal)2]·(p‑TS)}·2CH3CN·2H2O，其结构式如下：

Mononuclear Fe (III) spin cross complex and preparation method thereof

The invention discloses a mononuclear Fe (III) spin crossover complex and a preparation method thereof. The object of the invention is to provide a mononuclear Fe (III) spin crossover complex and a preparation method thereof by using a new anion suitable for the bulk system and by using a simple and low cost method, and to make it possible to make a molecule-based switch. The expression of the mononuclear Fe (III) spin crossover complex is {[Fe (Qsal) 2] ((p_TS)} 2CH3CN 2H2O). The structure is as follows:

【技术实现步骤摘要】
一种单核Fe(Ⅲ)自旋交叉配合物及其制备方法
本专利技术属于材料领域，具体涉及一种单核Fe(Ⅲ)自旋交叉配合物及其制备方法。
技术介绍
当八面体配合物的中心离子的电子组态为d4～d7并且处于强度合适的配体场中时，如果配合物的晶体场分裂能Δ与电子成对能P相接近，高低自旋态之间的能级差与kT处于同一数量级，则在一个适当及可控的外界微扰(如温度、压力、光辐射等)下配合物分子可发生高自旋态与低自旋态之间的转换，这种现象称为自旋交叉，或自旋转换。有关自旋交叉配合物的研究始于1931年Cami等(CambiL,CagnassoA.Atti.Accad.Naz.Lincei.,1931,13:809)对一类Fe(Ⅲ)配合物的研究。此后，人们对自旋交叉配合物的研究逐渐增多。由于自旋交叉配合物在一种持久外界微扰下(如温度、压力、光辐射等)，能发生一种稳定态向另一种稳定态的转变，从而起到了信息存储和开关的作用。利用此性质可将其做成显示器的活性元件、温度传感器、光开关及信息记忆、存储等多种分子基材料器件。目前已有的关于自旋交叉配合物的报道集中于Fe(Ⅱ)、Fe(Ⅲ)的配合物，其中Fe(Ⅲ)能发生的转变，因此设计合成Fe(Ⅲ)自旋交叉配合物对于制作分子开关材料器件有很大的意义。
技术实现思路
本专利技术的目的在于运用了一种新的适合本体系的阴离子，用简单且低成本的方法提供了一种单核Fe(Ⅲ)自旋交叉配合物及其制备方法，并使其可能制作用于分子基开关。为实现上述技术目的，本专利技术的单核Fe(Ⅲ)自旋交叉配合物的表达式为{[Fe(Qsal)2]·(p-TS)}·2CH3CN·2H2O，其结构式如下：其中，所述的{[Fe(Qsal)2]·(p-TS)}·2CH3CN·2H2O中的Qsal为(反)-2-((喹啉-8-亚氨基)甲基)苯酚负离子，其结构式如下：所述的{[Fe(Qsal)2]·(p-TS)}·2CH3CN·2H2O中的p-TS为对甲基苯磺酸负离子，其结构式如下：本专利技术进一步提出了上述单核Fe(Ⅲ)自旋交叉配合物的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：(1)按水杨醛与8-氨基喹啉的物质的量比为0.7:1～1.3:1加入到一定溶剂中，在70℃～90℃下搅拌回流反应1h～3h，冷却旋蒸，得到红棕色油状液体(反)-2-((喹啉-8-亚氨基)甲基)苯酚，其反应方程式为：(2)室温下，制备晶体培养溶剂；(3)室温下，将(反)-2-((喹啉-8-亚氨基)甲基)苯酚加入到一定量的晶体培养溶剂，搅拌溶解；(4)按四水氯化亚铁盐与步骤(3)中加入的(反)-2-((喹啉-8-亚氨基)甲基)苯酚的物质的量比为1:1～1:3将四水氯化亚铁盐加入到步骤(3)所述的混合体系中，搅拌反应10min～30min得到溶液；(5)按对甲基苯磺酸钠盐与步骤(4)中四水氯化亚铁盐的物质的量比为2:1～0.7:1将对甲基苯磺酸钠盐加入步骤(4)所述的溶液中，搅拌反应10min～30min；(6)按三乙胺与步骤(3)中(反)-2-((喹啉-8-亚氨基)甲基)苯酚的物质的量比为0.7:1～1.3:1将三乙胺加入步骤(5)所述的搅拌体系反应10min～30min，再过滤，得到滤液；(7)将滤液滴加入小玻璃瓶，用封口膜封口，用针头扎5～20个小孔，常温静置挥发2d～10d，晶体在瓶底析出，即得到单核Fe(Ⅲ)自旋交叉配合物。其中，步骤(1)中所述的一定溶剂为甲醇、乙醇、乙腈中的任意一种溶剂或多种溶剂的混合物。步骤(1)中所述的一定溶剂的体积与水杨醛的物质的量比为10.0mL:0.01mol～50.0mL:0.01mol。步骤(2)中所述的晶体培养溶剂为甲醇、乙腈、去离子水、二氯甲烷中的任意一种或两种以上的溶剂混合制备得到。步骤(3)中所述的晶体培养溶剂的体积与(反)-2-((喹啉-8-亚氨基)甲基)苯酚的物质的量比1.0mL:0.1mmol～20.0mL:0.1mmol。步骤(1)、(3)、(4)、(5)、(6)中室温搅拌速度为200r/min～250r/min。有益效果：与现有技术相比，本专利技术具有如下优点：(1)本专利技术中制备的单核Fe(Ⅲ)自旋交叉配合物，拥有全新抗衡阴离子，具有良好的自旋交叉性质；(2)本专利技术的制备方法，配合物合成方法简易，且成本低，产物在常温下化学性质稳定；(3)本专利技术提供的制备方法，经过了优选，能获得本专利技术所述的一种单核Fe(Ⅲ)自旋交叉配合物的最佳合成路径；(4)本专利技术制备的单核Fe(Ⅲ)自旋交叉配合物的产率为70％～72％。附图说明图1为本专利技术具体实施方式一制备的单核Fe(Ⅲ)自旋交叉配合物利用X-射线单晶衍射仪确定的分子结构图；图2为本专利技术具体实施方式一制备的单核Fe(Ⅲ)自旋交叉配合物的变温直流磁化率曲线，其中外磁场为1000Oe；图3为本专利技术具体实施方式一制备的单核Fe(Ⅲ)自旋交叉配合物的X-射线粉末衍射数据图；图4为本专利技术具体实施方式一制备的单核Fe(Ⅲ)自旋交叉配合物的红外吸收光谱图。具体实施例下面结合附图和实施例进一步详细描述本专利技术。在本专利技术中所使用的术语，除非另有说明，一般具有本领域普通技术人员通常理解的含义。通过下述实施例将有助于进一步理解本专利技术，但不限制本专利技术的内容。具体实施方式一：本实施方式是一种单核Fe(Ⅲ)自旋交叉配合物的制备方法，是按以下步骤制备的：(1)按水杨醛与8-氨基喹啉的物质的量比为1:1加入到溶剂乙醇中，在85℃下搅拌回流反应3h，冷却旋蒸，得到红棕色油状液体(反)-2-((喹啉-8-亚氨基)甲基)苯酚；步骤(1)中所述的溶剂乙醇的体积与水杨醛的物质的量比为20.0mL:0.01mol；(2)室温下，将溶剂乙腈和去离子水按体积比为1:1制得晶体培养溶剂；(3)室温下，将(反)-2-((喹啉-8-亚氨基)甲基)苯酚加入到一定量的晶体培养溶剂，搅拌溶解；步骤(3)中所述的晶体培养溶剂的体积与(反)-2-((喹啉-8-亚氨基)甲基)苯酚的物质的量的比为12.0mL:0.1mmol；(4)按四水氯化亚铁盐与步骤(3)中加入的(反)-2-((喹啉-8-亚氨基)甲基)苯酚的物质的量比为1:2将四水氯化亚铁盐加入到步骤(3)所述的混合体系中，搅拌反应10min；(5)按对甲基苯磺酸钠盐与步骤(4)中四水氯化亚铁盐的物质的量比为1:1将对甲基苯磺酸钠盐加入步骤(4)所述的溶液中，搅拌反应10min；(6)按三乙胺与步骤(3)中(反)-2-((喹啉-8-亚氨基)甲基)苯酚的物质的量比为1:1将三乙胺加入步骤(5)所述的搅拌体系反应10min，再过滤，得到滤液；(7)将滤液滴加入小玻璃瓶，用封口膜封口，用针头扎10个小孔，常温静置挥发5天，晶体在瓶底析出，即得到单核Fe(Ⅲ)自旋交叉配合物。本实施方式中水杨醛的分子式为C7H6O2；本实施方式中8-氨基喹啉的分子式为C9H8N2；本实施方式中四水氯化亚铁盐的分子式为FeCl2·4H2O；本实施方式中对甲基苯磺酸钠盐的分子式为C7H7NaO3S；本实施例中三乙胺的分子式为C6H15N。具体实施方式一的优点如下：一、本实施方式中制备的单核Fe(Ⅲ)自旋交叉配合物，具有良好的自旋交叉性质，其磁性质表征见图2；二、本实施方式中制备的单核Fe(Ⅲ)自旋交叉配合物，在常温下化学性质稳定，为深红色棒本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种单核Fe(Ⅲ)自旋交叉配合物，其特征在于，所述单核Fe(Ⅲ)自旋交叉配合物的表达式为{[Fe(Qsal)2]·(p‑TS)}·2CH3CN·2H2O，其结构式如下：

【技术特征摘要】
1.一种单核Fe(Ⅲ)自旋交叉配合物，其特征在于，所述单核Fe(Ⅲ)自旋交叉配合物的表达式为{[Fe(Qsal)2]·(p-TS)}·2CH3CN·2H2O，其结构式如下：其中，所述的{[Fe(Qsal)2]·(p-TS)}·2CH3CN·2H2O中的Qsal为(反)-2-((喹啉-8-亚氨基)甲基)苯酚负离子，其结构式如下：所述的{[Fe(Qsal)2]·(p-TS)}·2CH3CN·2H2O中的p-TS为对甲基苯磺酸负离子，其结构式如下：2.权利要求1所述的单核Fe(Ⅲ)自旋交叉配合物的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：(1)按水杨醛与8-氨基喹啉的物质的量比为0.7:1～1.3:1加入到一定溶剂中，在70℃～90℃下搅拌回流反应1h～3h，冷却旋蒸，得到红棕色油状液体(反)-2-((喹啉-8-亚氨基)甲基)苯酚，其反应方程式为：(2)室温下，制备晶体培养溶剂；(3)室温下，将(反)-2-((喹啉-8-亚氨基)甲基)苯酚加入到一定量的晶体培养溶剂，搅拌溶解得到混合体系；(4)按四水氯化亚铁盐与步骤(3)中加入的(反)-2-((喹啉-8-亚氨基)甲基)苯酚的物质的量比为1:1～1:3将四水氯化亚铁盐加入到步骤(3)所述的混合体系中，搅拌反应10min～30min得到溶液；(5)按对甲基苯磺酸钠盐与步骤(4)中四水氯化亚铁盐的物质的量比为2:1～0.7:1将对...

【专利技术属性】
技术研发人员：王新益，皮倩，申福星，
申请(专利权)人：南京大学，
类型：发明
国别省市：江苏,32