基于吡啶-三唑類配體的單核Fe(Ⅱ)磁性配合物及其合成方法與應(yīng)用
【專利說(shuō)明】基于吡啶-三唑類配體的單核Fe( II )磁性配合物及其合 成方法與應(yīng)用
[0001] 關(guān)于資助研宄或開(kāi)發(fā)的聲明：本發(fā)明是在天津市應(yīng)用基礎(chǔ)與前沿技術(shù)研宄計(jì)劃天 津市自然科學(xué)基金項(xiàng)目（Grant no. 14JCQNJC05900)以及國(guó)家自然科學(xué)基金項(xiàng)目（Grant No. 21301128)的資助下進(jìn)行的。
技術(shù)領(lǐng)域
[0002] 本發(fā)明屬于有機(jī)合成和金屬有機(jī)化學(xué)技術(shù)領(lǐng)域，涉及三唑的具有單核結(jié)構(gòu)的三唑 Fe (1[)磁性配合物的合成，更具體的說(shuō)是4-3-吡啶-1，2, 4-三唑配體的單核Fe (II)多孔 磁性配合物的合成及其在在分子基磁性材料方面，特別是光、熱開(kāi)關(guān)或信息存儲(chǔ)方面。
【背景技術(shù)】
[0003] 自1986年Miller和Kahn分別報(bào)道分子鐵磁體以來(lái)，對(duì)分子基磁性材料的研宄 已成為國(guó)內(nèi)外研宄前沿和熱點(diǎn)課題。自旋轉(zhuǎn)換磁性配合物作為一類重要的分子基磁性材 料，是由d 4-d7過(guò)渡金屬離子和具有中等配位場(chǎng)的配體構(gòu)建，由于中心金屬離子在正八面體 場(chǎng)中有兩種電子排列方式（高自旋態(tài)和低自旋態(tài)），在一個(gè)適當(dāng)和可控制的外界微擾下（如 溫度變化、壓力變化和光輻射等），這兩種高低自旋態(tài)可進(jìn)行互變，并伴隨明顯的顏色變化。 利用這種特殊的分子雙重態(tài)，體系可以在分子水平上實(shí)現(xiàn)信息存儲(chǔ)，特別是光、熱誘導(dǎo)自旋 轉(zhuǎn)換的雙穩(wěn)態(tài)效應(yīng)(即相當(dāng)于目前數(shù)據(jù)記錄的0和1的功能)有望在光、熱開(kāi)關(guān)和信息記錄 技術(shù)中得到應(yīng)用。
[0004] 小分子1，2, 3-三氮唑、1，2, 4-三氮唑及其衍生物配體具有豐富的配位模式、適 中的配體場(chǎng)強(qiáng)度和分子間協(xié)同效應(yīng)等多方面優(yōu)點(diǎn)，使得它們形成的磁性配合物表現(xiàn)出多樣 化的結(jié)構(gòu)和獨(dú)特的光、電、磁性質(zhì)。實(shí)踐證明鐵的三氮唑衍生物體系尤其適合產(chǎn)生自旋轉(zhuǎn) 換行為，法國(guó)的Kahn小組在1993年首次獲得了室溫下有滯回曲線的自旋轉(zhuǎn)換磁性配合物 [Fe(trz) 3] (ClO4)2 (trz = 1,2, 4-三氮挫），并且伴有明顯的顏色變化。2003年Fujigaya 小組報(bào)道了一個(gè)結(jié)合液晶屬性的Fe(II)的自旋轉(zhuǎn)換磁性配合物，也是一個(gè)基于三氮唑 衍生物的一維體系。近年來(lái)人們將自旋轉(zhuǎn)換磁性配合物組裝在LB (Langmuir-Blodgett Langmuir和Blodgett首創(chuàng)的膜轉(zhuǎn)移技術(shù))膜中，使得這類磁性配合物的研宄更具有理論意 義和應(yīng)用前景。
[0005] 三唑類衍生物的合成方法靈活，內(nèi)容豐富，具有著廣闊的應(yīng)用背景，我們也報(bào)道了 一系列的關(guān)于三氮唑及其衍生物配體的Zn(II)，Cd(II)和銅磁性配合物，并且報(bào)道了其光 學(xué)性質(zhì)，也利用4-取代苯基-1，2, 4-三唑和鐵鹽得到了具有自旋轉(zhuǎn)換性質(zhì)的Fe (I I)磁性 配合物。在三唑的金屬磁性配合物中，對(duì)于三唑Fe (II)的金屬磁性配合物的報(bào)道相對(duì)來(lái)說(shuō) 還是較少的，本發(fā)明屬于有機(jī)合成和金屬有機(jī)化學(xué)技術(shù)領(lǐng)域，涉及具有單核結(jié)構(gòu)的三唑Fe (II)磁性配合物的合成，更具體的說(shuō)是4-3-吡啶-1，2, 4-三挫的單核Fe ( Π )磁性配合 物主要應(yīng)用于分子基磁性材料方面，特別是光、熱開(kāi)關(guān)或信息存儲(chǔ)方面。本文采用二價(jià)鐵 離子作為主體，以4-3-吡啶-1，2, 4-三唑作為配體，探宄金屬有機(jī)磁性配合物對(duì)分子基 磁性材料的磁學(xué)影響。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006] 本發(fā)明的一個(gè)目的公開(kāi)了 [Fe(L)2(NCS)2(H2O)2] (1)化合物。
[0007] 本發(fā)明另一個(gè)目的公開(kāi)了（1)化合物晶體的制備方法，測(cè)量數(shù)據(jù)和數(shù)據(jù)的研宄。
[0008] 本發(fā)明再一個(gè)目的公開(kāi)了具有單核結(jié)構(gòu)的三唑Fe (II )磁性配合物的制備。
[0009] 本發(fā)明再一個(gè)目的公開(kāi)了 [Fe(L)2(NCS)2(H2O)2] (1)化合物主要應(yīng)用于分子基磁 性材料方面，特別是光、熱開(kāi)關(guān)或信息存儲(chǔ)方面。
[0010] 為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供如下的技術(shù)方案： 基于4-3-吡啶-1，2, 4-三唑配體的單核Fe (II )磁性配合物，該化合物是新的，通過(guò) scifinder查詢沒(méi)有文獻(xiàn)報(bào)道該物質(zhì)；其化學(xué)通式如下：
[Fe (L)2(NCS)2(H2O)2] (1)； L的結(jié)構(gòu)式為
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 基于4-3-吡啶-1，2, 4-三唑配體的單核Fe ( II )磁性配合物，其化學(xué)通式如下： [Fe (L)2(NCS)2(H2O)2] (1)； L的結(jié)構(gòu)式為
L指的是4-3-吡啶-1,2, 4-三唑配體。
2. 權(quán)利要求1所述的具有單核結(jié)構(gòu)的三唑Fe ( Π )磁性配合物單晶，其中的三斜晶系 用BRUKER SMART 1000 X-射線單晶衍射儀，采用石墨單色器的MoJo·輻射（2= 0.071 073 rim)作為衍射光源，在172 (2) K溫度下，以掃描方式，測(cè)定主要晶體學(xué)數(shù)據(jù)如下：
3. -種制備權(quán)利要求1所述具有單核結(jié)構(gòu)的三唑Fe ( Π )磁性配合物的方法，其特征在 于：稱取 0.1814 g (0.5 mmol) Fe (ClO4) 2·6Η20 用 10 mL 水溶解，稱取配體 L 0.106 g (0.5 mmol)用5mL乙醇溶解，同時(shí)加入抗壞血酸0. 005 g ;將以上兩種溶液混合，然后加入0. 076 g (I mmol)NH4NCS，加入后常溫?cái)嚢杓s五小時(shí)；將溶液過(guò)濾后靜置，兩周后長(zhǎng)出黃色透明晶 體。
4. 權(quán)利要求1所述基于4-3-吡啶-1，2, 4-三唑配體的單核三唑Fe ( II )磁性配合物 在分子基磁性材料方面，特別是光、熱開(kāi)關(guān)或信息存儲(chǔ)方面。
5. 權(quán)利要求4所述的應(yīng)用，其中所述的分子基磁性材料指是在結(jié)構(gòu)上以超分子化學(xué)為 主要特點(diǎn)的、在微觀上以分子磁交換為主要性質(zhì)的、具有宏觀磁學(xué)特征并可能應(yīng)用的一類 物質(zhì)。
【專利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了基于吡啶-三唑類配體的單核Fe(Ⅱ)磁性配合物及其合成方法與應(yīng)用。本發(fā)明的具有單核結(jié)構(gòu)的三唑Fe(Ⅱ)磁性配合物主要應(yīng)用于分子基磁性材料方面，特別是光、熱開(kāi)關(guān)或信息存儲(chǔ)方面。試驗(yàn)結(jié)果表明:具有單核結(jié)構(gòu)的三唑Fe(Ⅱ)磁性配合物[Fe(L)2(NCS)2(H2O)2] ( 1)具有分子間反鐵磁相互作用，該三唑Fe(Ⅱ)磁性配合物主要應(yīng)用于分子基磁性材料方面，特別是光、熱開(kāi)關(guān)或信息存儲(chǔ)方面有一個(gè)廣闊的應(yīng)用前景。
【IPC分類】H01F1-42, C07F15-02
【公開(kāi)號(hào)】CN104744521
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510101723
【發(fā)明人】丁斌, 武向俠
【申請(qǐng)人】天津師范大學(xué)
【公開(kāi)日】2015年7月1日
【申請(qǐng)日】2015年3月9日