一种稀土金属-氮氧自由基配合物及其合成方法技术

技术编号:8210723 阅读:211 留言:0更新日期:2013-01-17 03:03
本发明专利技术涉及一种含氮氧自由基稀土铕配合物及其制备方法。该配合物的化学式为[Eu(hfac)3(NIT-Ph-O-Ph-O-CH3)]n,其中hfac=六氟乙酰丙酮,NIT-Ph-O-Ph-O-CH3=2-(4-(4’-甲氧基苯氧基)苯基)-4,4,5,5-四甲基咪唑啉-3-氧化-1-氧基自由基;它具有一维链状结构。将Eu(hfac)3·2H2O的无水正庚烷溶液和NIT-Ph-O-Ph-O-CH3的三氯甲烷溶液混合,反应30分钟后,冷至室温过滤,滤液放冰箱中,几天后可得目标产品。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于配合物科学与
,特别涉及一种含氮氧自由基稀土铕配合物及其制备方法。
技术介绍
信息技术的飞速发展,要求不断开发出具有更高存储密度及更快响应速度的信息存储材料。由分立的,从磁学意义上讲没有相互作用的分子单元而不是三维扩展晶格(如金属、金属氧化物、金属配合物等)构成的分子纳米磁体(molecular nanomagnets)在超密存储和量子计算等领域具有广阔的应用前景。人们现在研究的分子纳米磁体主要包括单分子磁体(single-molecular magnets, SMMs)和单链磁体(single-chain magnets, SCM)。缓慢磁化强度弛豫现象是单分子磁体和单链磁体的一个共同显著特征,具有缓慢磁化强度弛豫现象的分子基磁性材料的研究不仅具有很强的应用价值,而且还具有重要的理论意义。 众所周知,形成分子纳米磁体的条件是(I)体系要具有一个大的基态自旋,这就要求最好要使用具有大的S值的金属离子且让他们在体系中尽可能以自旋平行的方式排列;⑵体系要具有单轴零场分裂,这样就可以在自旋向上(sz = S)和自旋朝下(Sz = -S)两个状态间形成具有能量壁鱼的双势讲(double-well potential),而能量壁鱼的高度为S2IdI (s为整数)或者(s2-i/2) |d (s为半整数)。还有一个潜在的条件就是分子间的磁相互作用要尽可能小,否则就失去了分子纳米磁体的意义。稀土离子一般都具有较大的自旋和由于旋-轨耦合导致的很强的磁各向异性,因而稀土离子是合成分子纳米磁体的理想选择。另外氮氧自由基有其独特的优势氮氧自由基是31自由基,未成对电子在轨道上。一方面,由于氮氧自由基本身是自旋载体,并能直接和金属离子配位,产生强的磁交换偶合作用,另一方面,氮氧自由基易化学修饰引入其它的配位基团,从而获得不同维数结构。因此结合稀土离子和氮氧自由基的各自特点合成稀土金属-氮氧自由基配合物的分子纳米磁体,将稀土基分子磁性材料的研究又推向了另一个高潮。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供了一种含氮氧自由基稀土配合物及其制备方法。该配合物具有一维链状结构,有广泛的应用前景。本专利技术提供的配合物的化学式为η,其中hfac=六氟乙酰丙酮,NIT-Ph-O-Ph-O-CH3 = 2-(4-(4’ -甲氧基苯氧基)苯基)-4,4,5,5-四甲基咪唑啉-3-氧化-I-氧基自由基。本专利技术公开的配合物属于正交晶系,Pbca空间群。由不对称的基本结构单元(如图I)形成一维链状结构(如图2)。在基本结构单元中,Eu(III)离子为八配位的变形十二面体构型。六个配位点由三个hfac的六个氧(01,02,03,04,05,06)占据,两个配位点分别由两个不同自由基N-O部分的氧(07,08A)配位。自由基的N1-07和N2-08键长分别为 I. 287(3) A和 I. 294(3) AoEul-07 和 Eul_08A 键长分别为 2. 377(2)和 2. 424(2) A,Eul-01-6(六个O原子来自三个hfac)的键长范围为2. 359 (2)-2. 428 (2) A。自由基的五原子部分O-N-C-N-O近似一个平面,与相邻苯环成39. 4°的角。本专利技术的制备方法如下将Eu (hfac) 3 ·2Η20溶于无水正庚烷中,加热回流一小时。将溶液放置冷至65°C,然后加入NIT-Ph-O-Ph-O-CH3的三氯甲烷溶液,反应30分钟后,冷至室温过滤,滤液放冰箱中,几天后得到深兰色晶体,即为目标产品。附图说明图IEu(hfac)3(NIT-Ph-O-Ph-O-CH3)的基本结构单元2 n 的一维链状结构图 表I配合物的晶体学数据权利要求1.一种含氮氧自由基稀土铕配合物,该配合物的化学式为n,其中 hfac =六氟乙酰丙酮,NIT-Ph-O-Ph-O-CH3 =2-(4-(4’ -甲氧基苯氧基)苯基)-4,4,5,5-四甲基咪唑啉-3-氧化-I-氧基自由基。2.根据权利要求I所述的含氮氧自由基稀土铕配合物,其特征在于它的结构为 具有一维链状结构,由不对称的基本结构单元构成;在配合物中,Eu(III)离子为八配位的变形十二面体构型;六个配位点由三个hfac的六个氧(01,02,03,04,05,06)占据,两个配位点分别由两个不同自由基N-O部分的氧(07,08A)配位;自由基的N1-07和N2-08键长分别为 I. 287(3) A和 I- 294(3) A;Eul_07 和 Eul_08A 键长分别为 2. 377(2)和 2. 424(2) A,Eul-01-6(六个O原子来自三个hfac)的键长范围为2. 359 (2)-2. 428 (2) A;自由基的五原子部分O-N-C-N-O近似一个平面,与相邻苯环成39. 4°的角。3.根据权利要求I所述的含氮氧自由基稀土铕配合物的制备方法,其特征在于它包括下述步骤 1)按计量将Eu(hfac)3· 2H20溶于沸腾的无水正庚烷中,此溶液加热回流一小时; 2)将溶液冷至65°C,然后加入NIT-Ph-O-Ph-O-CH3的三氯甲烷溶液,反应30分钟后,冷至室温过滤,几天后得到目标产品。4.根据权利要求3所述的含氮氧自由基稀土铕配合物的制备方法,其特征在于所述的Eu (hfac) 3 ·2Η20 和 NIT-Ph-O-Ph-O-CH3 的摩尔比为 I : 1,且 NIT-Ph-O-Ph-O-CH3 要先溶于三氯甲烷溶液中。5.根据权利要求3所述的含氮氧自由基稀土铕配合物的制备方法,其特征在于所述的过滤后的滤液放在冰箱中,以培养晶体。全文摘要本专利技术涉及一种含氮氧自由基稀土铕配合物及其制备方法。该配合物的化学式为n,其中hfac=六氟乙酰丙酮,NIT-Ph-O-Ph-O-CH3=2-(4-(4’-甲氧基苯氧基)苯基)-4,4,5,5-四甲基咪唑啉-3-氧化-1-氧基自由基;它具有一维链状结构。将Eu(hfac)3·2H2O的无水正庚烷溶液和NIT-Ph-O-Ph-O-CH3的三氯甲烷溶液混合,反应30分钟后,冷至室温过滤,滤液放冰箱中,几天后可得目标产品。文档编号C07F5/00GK102875583SQ20121042569公开日2013年1月16日 申请日期2012年10月31日 优先权日2012年10月31日专利技术者许金霞 申请人:天津工业大学本文档来自技高网
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【技术保护点】
一种含氮氧自由基稀土铕配合物,该配合物的化学式为[Eu(hfac)3(NIT?Ph?O?Ph?O?CH3)]n,其中hfac=六氟乙酰丙酮,NIT?Ph?O?Ph?O?CH3=2?(4?(4’?甲氧基苯氧基)苯基)?4,4,5,5?四甲基咪唑啉?3?氧化?1?氧基自由基。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员:许金霞
申请(专利权)人:天津工业大学
类型:发明
国别省市:

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