一種水楊醛類席夫堿配體鎳金屬配合物及其制備方法和應(yīng)用
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及分子磁性材料領(lǐng)域，特別是水楊醛類席夫堿配體鎳金屬配合物及其制 備方法和應(yīng)用。
【背景技術(shù)】
[0002] 單分子磁體當(dāng)中，每一個(gè)分子都是一個(gè)獨(dú)立的小磁體，分子的尺寸大小為納米級(jí) 別同時(shí)粒徑唯一。其具有小尺寸效應(yīng)與量子效應(yīng)，同時(shí)還在信號(hào)響應(yīng)的時(shí)間、傳輸?shù)男始?能量的消耗等方面具有優(yōu)勢(shì)，這也導(dǎo)致單分子磁體擁有非常龐大的潛在的應(yīng)用價(jià)值，特別 是在信息的高密度存儲(chǔ)以及量子計(jì)算機(jī)等方面。同時(shí)，單分子磁體磁性由單個(gè)分子產(chǎn)生，而 非長(zhǎng)程有序，所以不管令其溶解亦或者分散到膠質(zhì)當(dāng)中也不會(huì)對(duì)磁性造成大變化。單分子 磁體通常是金屬有機(jī)配合物，其在溶解和分散上性質(zhì)都很棒。所以，單分子磁體跟其他磁性 材料在器件加工等方面擁有無(wú)法比擬的優(yōu)勢(shì)。
[0003] 信息時(shí)代在很大程度上推動(dòng)著磁性材料向前發(fā)展，其在處理和儲(chǔ)存信息等方面都 擁有不可代替的作用。特別是近幾年，磁性材料和磁學(xué)理論都有了更深的發(fā)展，使得分子結(jié) 構(gòu)同磁性關(guān)系的研究成為熱點(diǎn)。從分子水平上來(lái)對(duì)具有特殊的磁性功能分子材料進(jìn)行研究 已然成為了當(dāng)前化學(xué)一個(gè)重要的領(lǐng)域。這也使得分子磁性材料將會(huì)在未來(lái)的電、磁、光以及 光器件當(dāng)中會(huì)占據(jù)非常重要的地位。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 本發(fā)明的目的在于提供一種單分子磁體磁性材料水楊醛類席夫堿配體鎳金屬配 合物及其制備方法。
[0005] 本發(fā)明采用的技術(shù)方案是：一種水楊醛類席夫堿配體鎳金屬配合物，其化學(xué)式為 [Ni4L4 (y3-0Me) 4 (MeOH)4]，結(jié)構(gòu)式如下：
[0006]
[0007] 其中，L為有機(jī)配體2-亞氨基-4-硝基苯氧負(fù)離子。
[0008] 所述的水楊醛類席夫堿配體鎳金屬配合物，晶體呈綠色，三斜晶系，空間群PI;晶 胞參數(shù)= 14.5711(10)A,& = 15.6537(13)A,(.= 15_%07(8)A;a= 104.591(6)。 ，員= 104.687(5)。，y= 117.084(7)。，K=2835.9(3)A3,F(000) = 1184,1^= 0.1422，R2= 0. 3015。
[0009] 本發(fā)明水楊醛類席夫堿配體鎳金屬配合物的制備方法，包括如下步驟：
[0010] 1)將金剛烷胺鹽酸鹽與氫氧化鉀溶于無(wú)水乙醇中，在25-35°C下攪拌反應(yīng)10-20 分鐘，抽濾得純凈透明的溶液A;
[0011] 2)稱取5-硝基水楊醛，并溶于無(wú)水乙醇中，再將該溶液與步驟⑴得到的溶液A 混合，在60-70°C下攪拌反應(yīng)1-2小時(shí)，過(guò)濾得沉淀；
[0012] 3)將步驟⑵所得的沉淀與氫氧化鈉混合，溶解在無(wú)水甲醇中，在25-35°C下攪拌 反應(yīng)10-20分鐘，然后加入六水合氯化鎳，保持溫度不變，攪拌2-3小時(shí)，得到沉淀；
[0013] 4)取步驟（3)中所得沉淀，溶解于無(wú)水甲醇和二氯甲烷中，得到目標(biāo)產(chǎn)物。
[0014] 上述的水楊醛類席夫堿配體鎳金屬配合物的制備方法，按摩爾比，金剛烷胺鹽酸 鹽：氫氧化鉀：5-硝基水楊醛：氫氧化鈉：六水合氯化鎳=1:1:1:1:1。
[0015] 上述的水楊醛類席夫堿配體鎳金屬配合物的制備方法，步驟4中，無(wú)水甲醇和二 氯甲烷的體積比為1:1。
[0016] 本發(fā)明的有益效果是：本發(fā)明工藝簡(jiǎn)單、成本低廉、產(chǎn)率高、可重現(xiàn)性高；本發(fā)明 的配合物具有分子磁性，反鐵磁耦合作用很強(qiáng)，可作為分子基磁性材料，并能在信息存儲(chǔ)、 分子開(kāi)關(guān)、電磁成像等領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用。
【附圖說(shuō)明】
[0017]圖 1 為[Ni4L4(y3-0Me) 4 (MeOH) 4]的紅外檢測(cè)圖。
[0018]圖 2 為[Ni4L4(y3-0Me) 4 (MeOH) 4]的晶體結(jié)構(gòu)圖。
[0019] 圖3為[Ni4L4(y3-0Me) 4 (MeOH) 4]的變溫磁化率曲線圖。
【具體實(shí)施方式】
[0020] 下面結(jié)合【具體實(shí)施方式】對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說(shuō)明，但本發(fā)明并不限于以下實(shí)施例。
[0021] 實(shí)施例1 一種水楊醛類席夫堿配體鎳金屬配合物
[0022] (一）制備方法如下：
[0023] 1)將0. 08毫摩爾分析純金剛烷胺鹽酸鹽與0. 08毫摩爾分析純氫氧化鉀溶于10 毫升分析純無(wú)水乙醇中，在30°C下攪拌反應(yīng)10-20分鐘，抽濾得純凈透明的溶液A;
[0024] 2)稱取0. 08毫摩爾5-硝基水楊醛，并溶于10毫升分析純無(wú)水乙醇中，再將該溶 液與步驟（1)中最后得到的溶液A混合，在60-70°C下攪拌反應(yīng)1-2小時(shí)，過(guò)濾得純凈沉淀；
[0025] 3)將步驟（2)所得的純凈沉淀與0. 08毫摩爾分析純氫氧化鈉混合溶解在20毫升 分析純無(wú)水甲醇中，在30°C下攪拌反應(yīng)10-20分鐘，并將0. 08毫摩爾分析純六水合氯化鎳 加入到上述反應(yīng)中，保持溫度不變，攪拌2-3小時(shí)，得到沉淀；
[0026] 4)取少量步驟（3)中所得沉淀溶解于5-8毫升體積比為1:1的分析純無(wú)水甲醇和 分析純二氯甲烷中，得到晶體，產(chǎn)率為47 %。
[0027](二）水楊醛類席夫堿配體鎳金屬配合物的相關(guān)表征及晶體結(jié)構(gòu)測(cè)定：
[0028] 如圖1所示的紅外檢測(cè)圖表明，在1603cm1處為配合物中C=N的伸縮振動(dòng)峰，在 1244cm1處的吸收峰歸屬為配合物中苯環(huán)與酚羥基相連的C-0鍵的伸縮振動(dòng)峰，在450cm1 的伸縮振動(dòng)峰歸屬于Ni-0的振動(dòng)吸收，配體中0原子與Ni離子進(jìn)行配位。
[0029] 在顯微鏡下取大小合適的單晶，在室溫下進(jìn)行X-射線衍射實(shí)驗(yàn)。在BrukerSMART 八卩￡父11〇^單晶衍射儀上，用石墨單色器單色化的此-1(。輻射（1 = 0.71073人),在296(2)K下使用co掃描技術(shù)收集晶體數(shù)據(jù)。用SAINT程序進(jìn)行數(shù)據(jù)還原，用SADABS程序?qū)ρ苌鋽?shù) 據(jù)進(jìn)行吸收校正。全部非氫原子坐標(biāo)及各向異性參數(shù)進(jìn)行全矩陣最小二乘法修正，氫原子 位置按理論模式計(jì)算確定。晶體結(jié)構(gòu)如圖2所示，詳細(xì)的晶體數(shù)據(jù)見(jiàn)表1。
[0030] 表1配合物的晶體學(xué)數(shù)據(jù)
[0031]
[0033]通過(guò)對(duì)圖2的X-射線單晶結(jié)構(gòu)分析表明，配合物是三斜晶系，以PI為空間群結(jié) 構(gòu)。在它的