一种具有D制造技术

本发明专利技术公开了一种具有D

【技术实现步骤摘要】
一种具有D
5h
构型单核镝单分子磁体及其制备方法


[0001]本专利技术属于新型稀土分子基磁性材料
，特别是一种具有D
5h
结构与优良单分子磁体性能的单核镝单分子磁体及其制备方法。

技术介绍

[0002]单分子磁体是二十多年以来分子基磁性材料领域最重要的发现之一，是当前的一个研究热点。稀土金属离子相比于过渡金属离子，它具有较大的自旋磁矩和较高的磁各向异性，因此，稀土离子在单分子磁体领域中受到了广泛的重视。特别是Dy(III)离子被广泛使用，这是因为Dy(III)的自由电子构型为4f9，基谱项为6H
15/2
，基态(m
J
＝
±
15/2)电子密度为扁球形，与其它重稀土离子相比，Dy(III)拥有稀土离子中较大的旋轨耦合强度和最大的单离子磁矩，是制备单分子磁体的优良离子载体，是未来发展高性能单分子磁体甚至量子比特材料的重点候选对象。
[0003]但目前所开发的稀土单离子磁体，Ln
‑
SIMs主要面临磁弛豫过程通常存在难以避免的磁化量子隧穿过程(QTM)、空气和热稳定性差以及磁驰豫机理过程更为复杂等问题。研究表明，在镝单分子磁体中，要想提高各向异性能垒和阻塞温度，需要为中心原子Dy(III)提供强的轴向静电场和弱的赤道静电场的配位环境。迄今为止，在增强轴向静电场方面，研究者们做了很多的努力去改善Dy(III)各向异性，然而在减弱赤道静电势方面做的努力很少。因此，研究与开发减弱静电势的稀土单分子磁体不仅很有必要，也非常有意义。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的是针对上述现状，提供一种具有D
5h
构型单核镝单分子磁体及其制备方法。
[0005]在一个方面，本专利技术提供一种具有D
5h
构型单核镝单分子磁体，其化学式为[Dy(H2bbpen
‑4‑
Br)Cl]·
CH3CN，其中，H2bbpen
‑4‑
Br为N,N
′‑
二(4
‑
Br
‑2‑
亚甲基吡啶)
‑
N,N
′‑
二(2
‑
亚甲基苯酚)乙二胺配体。
[0006]也就是说，本专利技术的具有D
5h
构型单核镝单分子磁体由以下组成：1个Dy(III)离子，一个配体(bbpen
‑
(4
‑
Br/Cl))2‑
配体，一个Cl离子和一个溶剂分子CH3CN分子。
[0007]进一步地，本专利技术的具有D
5h
构型单核镝单分子磁体的晶胞参数为：构型单核镝单分子磁体的晶胞参数为：α＝90
°
，β＝92.516
°
，γ＝90
°
，Z＝4，ρ
cal
(g/cm3)＝1.760g/cm3，μ＝4.94mm
‑1，F(000)＝1652，R1＝0.034，wR2＝0.082[I>2σ(I)]；详细的晶体学数据如下表1。
[0008]表1磁体的晶体学数据
[0009][0010]a
R1＝Σ(F
o
‑
F
c
)/ΣF
o
.
b
wR2＝[Σw(F
o2
‑
F
c2
)2/Σw(F
o2
)2]1/2a
.
[0011]进一步地，本专利技术的具有D
5h
构型单核镝单分子磁体中，Dy(III)离子为七配位的五角双锥构型(D
5h
)，对理想的五角双锥构型的偏离值是2.039(7)，D
5h
构型可以看作是由轴向和赤道面两部分组成。在轴向上，配体酚羟基的两个带负电荷O原子与Dy(III)离子配位，而赤道面的五个配位原子来自配体所提供的四个N原子和一个氯原子。
[0012]进一步地，本专利技术的具有D
5h
构型单核镝单分子磁体的红外数据特征如下：3055(w)，3020(w)，3043(w)，2870(w)，1589(s)，1481(s)，1348(m)，1296(s)，1099(m)，1041(w)，879(m)，759(m)，690(w)，599(w)，437(w)。
[0013]此外，由于配体体积比较庞大，所以Dy(III)离子之间彼此远离，单核Dy单元之间Dy(III)
…
Dy(III)最近的距离为
[0014]在本专利技术中，“具有D
5h
构型单核镝单分子磁体”与“基于N,N
′‑
二(4
‑
Br
‑2‑
亚甲基吡
啶)
‑
N,N
′‑
二(2
‑
亚甲基苯酚)乙二胺的单核镝配合物的单分子磁体”可互换使用。
[0015]在另一个方面，本专利技术提供了上述具有D
5h
构型单核镝单分子磁体的制备方法，所述方法包括：
[0016]将H2bbpen
‑4‑
Br加入反应釜，向其中加入CH3CN，再滴加Et3N，室温搅拌下加入DyCl3，继续搅拌后放入烘箱，70℃下反应3天，得到无色长条状晶体，过滤，有机溶剂洗涤，即得具有D
5h
构型单核镝单分子磁体。
[0017]优选地，以mol计，H2bbpen
‑4‑
Br与DyCl3的投料比为1：1。
[0018]优选地，以mol计，滴加的Et3N是H2bbpen
‑4‑
Br的两倍。
[0019]优选地，无色长条状晶体过滤后，用乙腈洗涤。
[0020]在又一个方面，本专利技术提供了上述具有D
5h
构型单核镝单分子磁体体在制备分子基磁性材料中的应用。
[0021]有益效果
[0022]本专利技术通过在六齿配体H2bbpen上引入吸电子基团以减弱配合物的赤道静电场的配位环境，得到具有优良性能的D
5h
构型的单核镝单分子磁体。本专利技术不仅成功实现了减弱配合物赤道静电势的稀土单分子磁体的合成，且为此类分子的可控合成提供了极具价值的参考。
附图说明
[0023]图1为本专利技术中所使用的N,N
′‑
二(4
‑
Br
‑2‑
亚甲基吡啶)
‑
N,N
′‑
二(2
‑
亚甲基苯酚)乙二胺配体结构图。
[0024]图2为本专利技术的基于N,N
′‑
二(4
‑
Br
‑2‑
亚甲基吡啶)
‑
N,N
′‑
二(2
‑
亚甲基苯酚)乙二胺的单核本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种具有D
5h
构型单核镝单分子磁体，其化学式为[Dy(H2bbpen
‑4‑
Br)Cl]
·
CH3CN，其中，H2bbpen
‑4‑
Br为N,N
′‑
二(4
‑
Br
‑2‑
亚甲基吡啶)
‑
N,N
′‑
二(2
‑
亚甲基苯酚)乙二胺配体。2.如权利要求1所述的具有D
5h
构型单核镝单分子磁体，其晶胞参数为：构型单核镝单分子磁体，其晶胞参数为：α＝90
°
，β＝92.516
°
，γ＝90
°
，Z＝4，ρ
cal
(g/cm3)＝1.760g/cm3，μ＝4.94mm
‑1，F(000)＝1652，R1＝0.034，wR2＝0.082[I>2σ(I)]。3.如权利要求1所述的具有D
5h
构型单核镝单分子磁体，其晶体学数据如下表1所示，表1磁体的晶体学数据表1磁体的晶体学数据
a
R1＝Σ(F
o
‑
F
c
)/ΣF
o
.
b
wR2＝[Σw(F
o2
‑
F
c2
)2/Σw(F
o2
)2]
1/2a
.。4.如权利要求1所述的具有D
...

【专利技术属性】
技术研发人员：朱莉，李东风，周建伟，张伟，郭娇，唐军，王芸菲，王辉，李晓光，党坦，梁亮，陈爱敏，邹凡雨，
申请(专利权)人：新乡学院，
类型：发明
国别省市：