專利名稱：具有可逆相變動態單分子磁體配合物的制備方法
技術領域：
本發明屬于材料科學領域，特別涉及一種具有可逆相變動態單分子磁體配合物的制備方法。
背景技術：
單分子磁體(SMM)是分子基磁性材料的一個重要納米尺度的分支，作為單分子磁體的每一個分子都可以象傳統磁體一樣作為一個獨立的磁功能單元，而不是靠分子間排列的長程有序和交互作用來表現磁性，這將使它成為最有希望制成分子器件，從而達到實際應用的一類分子磁性材料，在信息儲存和量子計算機等領域具有廣闊的應用前景。動態單分子磁體是一類特殊的磁現象，隨外部因素的改變它可以實現從一個單分·子磁相到另外一個單分子磁相的轉變，從而完全有可能實現單分子磁體的能壘調控。據此，動態單分子磁體表現出的這一特殊的磁性行為，使其在分子開關、分子器件、分子傳感以及特殊磁性材料等方面具有廣闊應用前景成為可能。而目前，國內外有關此方面的研究尚處于空白階段，因此具有很大的研究價值。理論研究表明高自旋基態(S)和顯著的負各向異性(D)是單分子磁體必備的2個要素，二者結合將產生自旋翻轉的能壘，而此能壘與信息儲存和量子計算高度相關。單分子磁體自旋翻轉的能壘主要取決于旋軌耦合的強度，無法靠分別優化S和D來實現。因此，利用單電子數多且具有強旋軌耦合作用的稀土離子制備高能壘單分子磁體必將事半功倍。但是，由于稀土離子中4f電子受5s和5p電子的屏蔽，很難提高離子間磁相互作用的強度以及稀土離子普遍存在磁化強度量子隧穿(QTM)效應致使磁各向異性能壘降低的現象，因此獲得高能壘的稀土單分子磁體也有一定的困難。
發明內容
本發明的目的就是提供一種可逆相變操作方便、穩定、重復性強的具有可逆相變動態單分子磁體配合物制備方法。本發明的具有可逆相變動態單分子磁體配合物制備方法，是以鄰菲羅啉和鄰甲基苯甲酸配體為原料與稀土配位得到的一個雙核稀土配合物[Dy2 (phen) 2 (L) 6] ■ (H2O) α 5 (C2H5OH) (phen=鄰菲羅啉，L=鄰甲基苯甲酸根離子)，將其高溫煅燒后制得無溶劑配合物[Dy2(Phen)2(L)6],此無溶劑配合物[Dy2 (phen) 2 (L) 6]浸泡在水中又變成含配合物[Dy2 (phen) 2 (L) 6] ■ (H2O) ο. 5 (C2H5OH)，具體制備方法是
取O. Immol氯化鏑，O. Immol鄰菲羅啉，O. 3mmol鄰甲基苯甲酸和O. 1 Smmol碳酸鈉放入聚四氟乙烯反應釜中，加5mL乙醇、5mL水作溶劑，放置在馬沸爐中，加熱到210°C，恒溫3天，然后以每小時3度降到室溫或自然風干得到配合物[Dy2 (phen) 2 (L) J- (H2O)0.5 (C2H5OH);在氮氣保護下，將得到的配合物[Dy2 (phen) 2 (L) 6] ■ (H2O) 0.5 (C2H5OH)晶體置于設置溫度160°C真空干燥箱中煅燒24小時，得到配合物[Dy2(Phen)2 (L)6]，而配合物[Dy2(Phen)2(L)6]晶體浸泡在溶劑中又可以得到配合物[Dy2 (phen) 2 (L) 6] ■ (H2O) 0.5 (C2H5OH)。由此，制得可逆相變性動態單分子磁。本發明的具有可逆相變動態單分子磁體配合物制備方法，是通過簡單的煅燒得到一種新型具有可逆相變動態單分子磁體，這種可逆相變操作方便、穩定、重復性強、對單分子磁性能有很好的調控作用。
圖I 為本發明的配合物[Dy2 (phen) 2 (L) 6] ■ (H2O) 0 5 (C2H5OH)和[Dy2 (phen) 2 (L) 6]的直流磁化率 圖2為本發明的配合物[Dy2 (Phen)2 (L) J-(H2O)tl5 (C2H5OH)交流磁化率實部 圖3為本發明的配合物[Dy2 (Phen)2 (L) J-(H2O)tl5 (C2H5OH)交流磁化率虛部 圖4為發明的配合物[Dy2(Phen)2(L)6]交流磁化率實部圖；·
圖5為本發明的配合物[Dy2(Phen)2(L)6]交流磁化率虛部圖。
具體實施例方式實施例I :
取O. Immol氯化鏑，O. Immol鄰菲羅啉，O. 3mmol鄰甲基苯甲酸和O. 1 Smmol碳酸鈉放入聚四氟乙烯反應釜中，加5mL乙醇、5mL水作溶劑，放置在馬沸爐中，加熱到210°C，恒溫3天，自然風干得無色配合物[Dy2 (phen) 2 (L) 6] ■ (H2O) 0.5 (C2H5OH), phen=鄰菲羅啉，L=鄰甲基苯甲酸根離子，在氮氣保護下，置于160°C的真空干燥箱中24小時，得無色的配合物[Dy2 (phen) 2 (L) 6]。分別對兩種配合物晶體進行結構表征和解析，發現它們的晶胞、空間堆積以及超分子作用方式也發生了變化。尤其是稀土離子的配位構型發生了劇烈的變化。配合物[Dy2(Phen)2(U6XH2O)tl5(C2H5OH)中稀土離子八配位，具有反四棱柱構型，而在配合物[Dy2(Phen)2(L)6]中稀土離子九配位，具有單冒反四棱柱構型，表明在單晶轉變后，形成了新的Dy-O配位鍵。磁化率研究表明配合物[Dy2 (phen) 2 (L) 6] ■ (H2O) 0.5 (C2H5OH)和[Dy2 (phen) 2 (L) 6]中稀土離子具有類似反鐵磁相互作用。交流磁化率研究表明配合物[Dy2 (phen) 2 (L) J-(H2O) ο. 5 (C2H5OH)和[Dy2 (phen) 2 (L)6]都表現出明顯的頻率依賴關系，表明配合物[Dy2 (phen)2 (L) J-(H2O) ο.5 (C2H5OH)和[Dy2 (phen) 2 (L) 6]具有典型的單分子磁性能，并且它們的單分子磁性能差異較大，主要表現在配合物[Dy2(Phen)2(L)6]的交流磁化率具有明顯的峰值，而在配合物[Dy2 (phen) 2 (L) 6] ■ (H2O) 0.5 (C2H5OH)沒有觀察到類似現象。
權利要求
1.一種具有可逆相變動態單分子磁體配合物制備方法，其特征在于包括以下步驟取0. Immol氯化鏑,0. Immol鄰菲羅啉,0. 3mmol鄰甲基苯甲酸和0. 15mmol碳酸鈉放入聚四氟乙烯反應釜中，加5mL乙醇、5 mL水作溶劑，放置在馬沸爐中，加熱到210°C，恒溫3天，然后以每小時3度降到室溫或自然風干得到無色配合物[Dy2 (phen) 2 (L) 6] ■ (H2O) 0.5 (C2H5OH)，Phen=鄰菲羅啉，L=鄰甲基苯甲酸根離子，在氮氣保護下，置于160°C的真空干燥箱中24小時，得無色的配合物[Dy2 (phen) 2 (L) 6]。
全文摘要
一種具有可逆相變動態單分子磁體配合物制備方法，是以鄰菲羅啉和鄰甲基苯甲酸配體為原料與稀土配位得到的一個雙核稀土配合物[Dy2(phen)2(L)6] (H2O)0.5(C2H5OH)，將其高溫煅燒后制得無溶劑配合物[Dy2(phen)2(L)6]，此無溶劑配合物[Dy2(phen)2(L)6]浸泡在水中又變成含配合物[Dy2(phen)2(L)6] (H2O)0.5(C2H5OH)。本發明的具有可逆相變動態單分子磁體配合物制備方法，是通過簡單的煅燒得到一種新型具有可逆相變動態單分子磁體，這種可逆相變操作方便、穩定、重復性強、對單分子磁性能有很好的調控作用。
文檔編號H01F1/42GK102786540SQ20121033414
公開日2012年11月21日 申請日期2012年9月12日 優先權日2012年9月12日
發明者馮雪風, 劉淑娟, 羅峰, 羅明標, 許文苑 申請人:東華理工大學