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一种金属冠醚型双层稀土-过渡配合物及其制备方法技术

技术编号:39420916 阅读:10 留言:0更新日期:2023-11-19 16:09
本发明专利技术属于稀土

【技术实现步骤摘要】
一种金属冠醚型双层稀土

过渡配合物及其制备方法


[0001]本专利技术属于稀土

过渡配合物制备
,涉及一种双层金属冠醚型稀土

过渡配合物及其制备方法。

技术介绍

[0002]稀土

过渡单分子磁体作为一种新型的功能材料,不仅拥有多样的拓扑结构,还在化学、物理、材料科学和纳米科学等多个领域具有潜在的应用前景(Science,2018,362(6421):1400

1403)。由于DyⅢ离子的基态光谱项(6H
15/2
)与第一激发态(6H
13/2
)或更高激发态有几百甚至上千波数的能级差,因此DyⅢ离子常用于合成单分子磁体。在合成稀土基单分子磁体时,为了引入磁相互作用,一种有效的策略是将稀土离子放置在由过渡金属构筑的金属冠醚孔穴中(Inorg.Chem.2006,45,10022

10024)。此外,研究表明,强的磁耦合作用可以通过抑制量子隧穿效用,提高能垒及弛豫时间,提升磁阻塞温度(Angew.Chem.Int.Ed.2021,60,5299

5306)。到目前为止,金属冠醚型单分子磁体的报道主要集中在单一金属的研究中(Angew.Chem.Int.Ed.2003,42,3763

3766;Chem.Commun.2001,2666

2667;Chem.Eur.J.2017,23,5154
‑<br/>5170),而对于稀土

过渡异金属的报道较少,因此,基于金属冠醚及强磁耦合的设计理念设计构筑新型金属冠醚型单分子磁体受到了广泛关注。

技术实现思路

[0003]本专利技术目的在于提供一种金属冠醚型双层稀土

过渡配合物及其制备方法,该双层稀土

过渡配合物具有单分子磁体行为,丰富了稀土

过渡单分子磁体的结构类型。
[0004]本专利技术提供的技术方案如下:
[0005]一种金属冠醚型双层稀土

过渡配合物,所述双层稀土

过渡配合物具有单分子磁体行为,所述双层稀土

过渡配合物属于单斜晶系,分子式为Dy2Cu
10
O2(quinha)
10
(py)
12
(CF3SO3)2,空间群是C2/c,晶胞参数是:α=90
°
,β=101.175(4)
°
,γ=90.000
°
,
[0006]一种上述具有单分子磁体行为的双层稀土

过渡配合物的制备方法,包括:
[0007]S1.将有机配体H2quinha、Cu(CF3SO3)2和Dy(CF3SO3)3按摩尔比5:5:1混合溶解在甲醇中,得混合溶液;
[0008]S2.将所述混合溶液在聚四氟乙烯内胆的反应釜中反应12h,反应温度为75℃,过滤、干燥,得到前驱体;
[0009]S3.取所述前驱体溶解在甲醇溶液中,滴加吡啶,常温搅拌2h,过滤得滤液,将所述滤液在烧杯中挥发一周,得到绿色晶体,所述绿色晶体为金属冠醚型双层稀土

过渡配合物。
[0010]双层稀土

过渡配合物的合成路线如下式所示:
[0011][0012]上式中,配合物1为金属冠醚型双层稀土

过渡配合物Dy2Cu
10
O2(quinha)
10
(py)
12
(CF3SO3)2。
[0013]进一步的,上述的前驱体制备方法中Dy(CF3SO3)3和甲醇的用量比为0.02mmol:5ml,上述的配合物制备方法中,前驱体、甲醇和吡啶的用量比为1mg:0.25mL:0.1mL。
[0014]与现有技术相比,本专利技术利用富N和富O的配体喹啉羟肟酸(H2quinha),通过溶剂热法,成功得到一例具有单分子磁体行为的双层稀土

过渡配合物{Dy2Cu
10
},制备方法简单,原料易得,通过设计有机配体结构与过渡、稀土金属反应形成稀土

过渡配合物,丰富了稀土

过渡单分子磁体的结构类型,为其结构领域的探索提供了一个新的方向,所合成的化合物在高密度信息存储、量子计算等领域有着潜在应用价值。
附图说明
[0015]图1.(a)配合物1的单层结构图;(b)配合物1的双层结构图;(c)Dy
III
离子配位构型图;(d

h)Cu
II
离子配位构型图;
[0016]图2.在1000Oe直流场下配合物1的变温磁化率;
[0017]图3.不同温度下配合物1的磁化强度曲线(a)及约化磁化强度(b);
[0018]图4.(a)配合物1在零外场下的变温交流磁化率;(b)配合物1在不同外磁场下的交流磁化率;(c)配合物1在600Oe外磁场下的交流磁化率;(d)配合物1在600Oe外磁场下的交流磁化率Cole

Cole图。
[0019]图5.配合物1在零场下弛豫时间随温度变化图,图中实线为拟合结果。
具体实施方式
[0020]下面结合具体实施例,进一步阐述本专利技术。应理解,这些实施例仅用于说明本专利技术而不用于限制本专利技术的范围。此外应理解,在阅读了本专利技术讲授的内容之后,本领域技术人员可以对本专利技术作各种改动或修改,等价形式改动或修改同样落于本申请的权利要求书所限定的范围。
[0021]需要说明的是,以下实施例中所有试剂均直接从市场购买,且为分析纯,使用前未经过进一步纯化。
[0022]实施例1:Dy2Cu
10
O2(quinha)
10
(py)
12
(CF3SO3)2(配合物1)的制备
[0023]将H2quinha(0.1mmol,18.8mg),Cu(CF3SO3)2(0.1mmol,36.1mg)和Dy(CF3SO3)3(0.02mmol,12.18mg)溶解在5mL甲醇中,在聚四氟乙烯内胆的反应釜中反应12h,反应温度为75℃。反应完成后,过滤干燥后得到绿色微晶前驱体。于烧杯中称取20mg微晶,加入5mL甲醇和2mL吡啶,在常温下搅拌2h后过滤,收集滤液,静置挥发得到目标配合物1。
[0024]实施例2:晶体结构测定
[0025]使用Rigaku Oxford衍射仪在120K下收集数据,辐射源为石墨单色器的Mo Kα射线
部分水分子上的氢原子坐标通过差值Fourier合成法得到,剩余结晶水的个数通过热重测试结果确定,所有非氢原子坐标通过直接法得到、并通过各向异性热参数修正以及矩阵最小二乘法优化。氢原子直接加到分子式中。...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种金属冠醚型双层稀土

过渡配合物,其特征在于,所述双层稀土

过渡配合物具有单分子磁体行为,所述双层稀土

过渡配合物属于单斜晶系,分子式为[Dy2Cu
10
O2(quinha)
10
(py)
12
(CF3SO3)2,空间群是C2/c,晶胞参数是:α=90
°
,β=101.175(4)
°
,γ=90.000
°
,,2.一种权利要求1所述的双层稀土

过渡配合物的制备方法,其特征在于,包括:S1.将...

【专利技术属性】
技术研发人员:王金孙程远郑琪王淼汤艳峰崔莹
申请(专利权)人:南通大学
类型:发明
国别省市:

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