一种稀土钆（III）配位聚合物磁性材料及其制备方法技术

本发明专利技术的一种稀土钆(III)配位聚合物磁性材料及其制备方法，属于磁性材料领域，该磁性材料的化学式为[Gd

【技术实现步骤摘要】
一种稀土钆（III）配位聚合物磁性材料及其制备方法
本专利技术属于金属-有机氮氧自由基配位聚合物及其分子基磁性材料
，更具体地说，涉及一种稀土钆（III）配位聚合物磁性材料及其制备方法。
技术介绍
分子基磁性材料是通过分子组合出主要具有分子框架结构的物质。其研究主要涉及合成化学、理论化学、材料科学与固体物理等诸多交叉学科，主要的研究思路围绕在将磁性单元连接成三维网络结构，增强自旋载体间的铁磁偶合作用，合成具有高磁相变温度(TC)的分子基磁体。作为磁性材料，分子基磁性材料克服了传统的磁性材料必须经过高温冶炼，精密加工成型困难，密度大，磁损耗大的缺点，而其具有体积小、相对密度轻、结构多样化、易于复合加工成型等优点。近年来，设计和合成稀土金属离子和有机氮氧自由基的分子基磁性材料已经引起人们的极大兴趣（如Z.X.Xiao,H.Miao,D.ShaoH.YanWei,Y.Q.Zhang,X.Y.Wang,Afamilyoflanthanidecompoundswithreducednitronylnitroxidediradical:syntheses,structuresandmagneticproperties,DaltonTrans.,2018,47,7925-7933.;A.Lannes,M.Intissar,Y.Suffren,C.Reber,D.Luneau,Erbium(III)andYttrium(III)ComplexeswithPyridine-SubstitutedNitronylNitroxideRadicalandDifferentβ-DiketonateLigands.CrystalStructuresandMagneticandLuminescenceProperties,Inorg.Chem.,2014,53(18),pp9548–9560）。另外，稳定的氮氧自由基本身即是自旋载体，又有配位功能，由于其在组成、结构及配位方式上具有多样性，也已经成为当前分子基磁性材料研究领域的热点（如S.G.Reis,M.Briganti,D.O.Martins,H.Akpinar,S.Calancea,G.P.Guedes,S.Soriano,M.Andruh,R.A.Cassaro,P.M.Lahti,F.Totti,M.G.Vaz,Firstcoordinationcompoundsbasedonabis(iminonitroxide)biradicaland4fmetalions:synthesis,crystalstructuresandmagneticproperties,DaltonTrans.,2016,45,2936-2944;J.Sun,Z.Sun,L.C.Li,J.P.Sutter,Lanthanide–NitronylNitroxideChainsDerivedfromMultidentateNitronylNitroxides,Inorg.Chem.,2018,57(13),7507–7511）。最初，人们研究的重点基本上集中在具有非配位取代的自由基配合物，这类配合物的特点是自由基在配位时取代基R未与金属离子配位成键，通过加入有强吸电子能力的六氟乙酰丙酮(hfac)、五氟丙酸(pfpr)等来增强金属与自由基的配位能力，而自由基起到了桥联的功能(如A.Caneschi,D.Gatteschi,J.Laugier,P.Rey,Ferromagneticalternatingspinchains,J.Am.Chem.Soc.,1987,109,2191-2192.;D.Gatteschi,J.Laugier,P.Rey,C.Zanchinila,CrystalandMolecularStructureandMagneticPropertiesoftheAdductsofCopper(II)HexafluoroacetylacetonatewiththeNitroxideLigand2-Phenyl-4,4,5,5-tetramethylimidazoline-l-ox3yl-Oxide,Inorg.Chem.,1987,26,938-943)。随着人们对氮氧自由基配合物的研究，在自由基中引入功能基团增加了自由基配体的配位点，从而增强了其配位能力(如C.Lescop,D.Luneau,P.Rey,G.Bussière,C.Reber,Synthesis,Structures,andMagneticandOpticalPropertiesofaSeriesofEuropium(III)andGadolinium(III)ComplexeswithChelatingNitronylandIminoNitroxideFreeRadicals,Inorg.Chem.,2002,41,5566-5574;G.Poneti,K.Bernot,L.Bogani,A.Caneschi,R.Sessoli,W.Wernsdorfer,D.Gatteschi,Arationalapproachtothemodulationofthedynamicsofthemagnetisationinadysprosium–nitronyl-nitroxideradicalcomplex,Chem.Commun.,2007,1807-1809)。目前，研究金属与自由基之间的宏观磁学性能与微观结构的内在关系不仅有助于理解金属与自由基之间的磁交换机制，而且有助于合成含有氮氧自由基的新的分子基磁性材料。金属Gd（III）离子是很好的自旋载体，迄今为止，虽然Gd（III）离子与氮氧自由基为配体所形成的配位聚合物的研究比较多，但是Gd（III）离子与噻唑类氮氧自由基配体所形成的配位聚合物还很有限，本专利技术的研究有望为新型的Gd（III）离子与噻唑类氮氧自由基的分子基磁性材料的开发开辟新的道路。
技术实现思路
1.专利技术要解决的技术问题本专利技术的目的在于克服传统的磁性材料必须经过高温冶炼，精密加工成型困难，密度大，磁损耗大等缺点，提供了一种稀土钆（III）配位聚合物磁性材料及其制备方法，本专利技术提供的配位聚合物磁性材料制备方法简单，合成时间短，产率较高，重现性好，低温时，该磁性材料具有明显的变磁行为，是实验室合成的新产物。2.技术方案为达到上述目的，本专利技术提供的技术方案为：本专利技术的一种稀土钆（III）配位聚合物磁性材料，该磁性材料的化学式为[Gd2(hfac)4(OH)(IM-2thz)2(CF3CH2COO)]，其中的hfac是六氟乙酰丙酮，IM-2thz为2-(2´噻唑基)-4,4,5,5-四甲基咪唑啉-1-氧基自由基,该配合物的结构单元属于单斜晶系，分子式为C43H32F27N6O13S2Gd2，分子量为1720.38，空间群为C2/c，晶胞参数为：a=25.244(5)Å，b=8.8289(16)Å，c=8.8289(16)Å，α=90°，β=108.741(3)°，γ=90°。本专利技术的一种稀土本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种稀土钆（III）配位聚合物磁性材料，其特征在于：该磁性材料的化学式为[Gd

【技术特征摘要】
1.一种稀土钆（III）配位聚合物磁性材料，其特征在于：该磁性材料的化学式为[Gd2(hfac)4(OH)(IM-2thz)2(CF3CH2COO)]，其中的hfac是六氟乙酰丙酮，IM-2thz为2-(2´噻唑基)-4,4,5,5-四甲基咪唑啉-1-氧基自由基,该配合物的结构单元属于单斜晶系，分子式为C43H32F27N6O13S2Gd2，分子量为1720.38，空间群为C2/c，晶胞参数为：a=25.244(5)Å，b=8.8289(16)Å，c=8.8289(16)Å，α=90°，β=108.741(3)°，γ=90°。


2.根据权利要求1所述的一种稀土钆（III）配位聚合物磁性材料的制备方法，其特征在于：其步骤如下：
（1）将二水合六氟乙酰丙酮钆（Gd(hfac)3·2H2O）溶于20mL正庚烷中回流2h，然后冷却至70℃~80℃，得到混合溶液A；
（2）室温下将配体2-(2´噻唑基)-4,4,5,5-四甲基咪唑啉-1-氧基自由基（IM-2thz）溶于5mLCH2Cl2中，得到混合溶液B；
（3）将步骤（2）中的混合溶液B缓慢加...

【专利技术属性】
技术研发人员：王晓玲，张洪武，刘道富，
申请(专利权)人：淮南师范学院，
类型：发明
国别省市：安徽;34