專利名稱：四唑基鈷(ii)配合物磁性材料及其制備方法與應(yīng)用的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及金屬-有機(jī)配位聚合物及其分子基磁性材料技術(shù)領(lǐng)域，特別是含有5-甲基-1H-四氮唑配體的混合配體三維鈷(II)配位聚合物磁性材料的制備方法及其應(yīng)用，所述化合物是同時(shí)含有5-甲基-1H-四氮唑和間苯ニ甲酸混合配體的鈷(II)配位聚合物，其磁學(xué)性質(zhì)使其可以作為分子基磁性材料在材料科學(xué)領(lǐng)域得到應(yīng)用。
背景技術(shù)：
近年來(lái)，設(shè)計(jì)和合成具有高維有序空間結(jié)構(gòu)和優(yōu)良理化性能的分子基功能材料已經(jīng)引起了人們極大的興趣(游效曾，分子材料-光電功能化合物，上?？茖W(xué)技術(shù)出版社，2001 ;朱道本，功能材料化學(xué)進(jìn)展，化學(xué)エ業(yè)出版社，2005 ;Larsson, K.Molecule-BasedMaterials: The Structural Network Approach, Elsevier B.V.；Amsterdam, 2005)。與傳統(tǒng)的無(wú)機(jī)材料相比，當(dāng)一個(gè)或多個(gè)有機(jī)橋聯(lián)配體和具有不同電子結(jié)構(gòu)和自旋-軌道耦合的順磁過(guò)渡金屬離子自組裝形成晶態(tài)固體材料時(shí)，金屬離子的排列方式以及有機(jī)橋聯(lián)配體的配位模式對(duì)組裝體的結(jié)構(gòu)和功能有著重要的作用。作為分子基功能材料的ー個(gè)分支，分子基磁體的設(shè)計(jì)和研究涉及化學(xué)、物理、材料和生命科學(xué)等諸多交叉學(xué)科，其主要任務(wù)之ー是研究分子體系中由橋聯(lián)配體所連接的自旋載體之間的磁相互作用及其機(jī)理，掲示分子宏觀的磁學(xué)性能與微觀結(jié)構(gòu)之間的內(nèi)在關(guān)系，篩選和發(fā)現(xiàn)新的磁性功能材料(J.S.Miller, M.Drillon, Eds.Magnetism: Molecules to Materials (1-1V).ffeinheim,ffilley-VCH, 2002;0.K ahn, Molecular Magnetism, VCH, ffeinheim, Germany, 1993;M.Sakamoto, K.Manseki, H.0kawa, Coord.Chem.Rev.2001, 219 - 221, 379 -414;Kurmoo, M.Chem.Soc.Rev.2009, 38, 1353 - 1379)。剛性的四氮唑類配體是常見的五元氮雜環(huán)有機(jī)分子，其雜環(huán)上的N原子含有電子云密度比較大的孤對(duì)電子，能夠與順磁過(guò)渡金屬離子配位而形成金屬-有機(jī)配位聚合物，而且其連續(xù)的四個(gè)氮原子可使其表現(xiàn)出多種豐富可變的配位模式。它們結(jié)構(gòu)上的特殊性使得這些含四唑類配體的過(guò)渡金屬配合物具備了潛在的獨(dú)特性質(zhì)，在吸附、催化、磁性、非線性光學(xué)、發(fā)光等諸多材料領(lǐng)域和醫(yī)藥領(lǐng)域都具有潛在的應(yīng)用價(jià)值(Y.-L.Yao, L.Xue,Y.-X.Che, J.-M.Zheng, Cryst.Growth Des.2009, 9, 606.Y._C.Qiu, H.Deng,J.-X.Mou, S.-H.Yang, M.Zeller, S.R.Batten, H.-H.ffu, J.Li, ChemComm.2009,5415.ff.-C.Song, J.-R.Li, P.-C.Song, Y.Tao, Q.Yu, X.-L.Tong, X.-H.Bu, Inorg.Chem.2009，48，3792.Z.Li, M.Li, X.-P.Zhou, T.ffu, D.Li, S.ff.Ng, Cryst.Growth Des.2007, 7, 1992.)。然而，迄今為止，以5-甲基-1H-四氮唑和間苯ニ甲酸為混合配體的順磁金屬配位聚合物的研究還很有限。相關(guān)研究有望為新型的分子基磁性材料的開發(fā)和應(yīng)用開辟新的道路。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明目的在于提供一個(gè)同時(shí)含有5-甲基-1H-四氮唑和間苯ニ甲酸混合配體鈷(II)配位聚合物以及該配位聚合物的制備方法及其應(yīng)用。這個(gè)配位聚合物是同時(shí)含有5-甲基-1H-四氮唑和間苯ニ甲酸混合配體的三維鈷(II)化合物，在不同外加磁場(chǎng)下表現(xiàn)出連續(xù)的兩步場(chǎng)誘導(dǎo)的由反鐵磁有序到弱的自發(fā)磁化態(tài)的變磁轉(zhuǎn)變和自旋轉(zhuǎn)向轉(zhuǎn)變行為。為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供如下的技術(shù)內(nèi)容:
具有下述化學(xué)通式的5-甲基-1H-四氮唑和間苯ニ甲酸混合配體鈷(II)配位聚合物:{[Co7 (H2O) 2 Cw3-OH) 4 (mtz) 2 (ip) 4] 13/4H20},其中 mtz 是 5-甲基四氮唑負(fù)一價(jià)陰離子,ip間苯ニ甲酸的負(fù)ニ價(jià)陰離子，其分子式如下:
權(quán)利要求
1.有下述化學(xué)通式的5-甲基-1H-四氮唑和間苯ニ甲酸混合配體的鈷(II)配位聚合物: {[Co7 (H2O)2 C^3-OH) 4 (mtz)2 (ip) 4] 13/4H20}； 其中:mtz、ip的分子式如下:
2.權(quán)利要求1所述混合配體鈷(II)配合物，其特征在于它的單晶結(jié)晶于單斜晶系/ /c 空間群，晶胞參數(shù)為 a = 8.7597(4) k, b = 18.6069(8) k, c = 14.5879(6) k, b =97.7600(10)°, V = 2355.92(18) A3, Z = 2，具有如

圖1所示的結(jié)構(gòu)；該配位聚合物的主要紅外吸收峰為 3461 cm \ 1603 cm \ 1558 cm \ 1543 cm \ 1524 cm \ 1482 cm \ 1457cm1, 1356 cm1, 1267 cm1, 1159 cm1, 1083 cm1, 751 cm1, 707 cm1, 666 cm1, 419cm—1 ;具有如圖2所示的紅外光譜圖；配位聚合物的三維骨架在352至405°C之間分解，剩余殘?jiān)鼮檠趸?，具有如圖3所示的熱重分析圖。
3.一種權(quán)利要求1所述混合配體鈷(II)配位聚合物的制備方法，其特征在于:將5-甲基-1H-四氮唑、間苯ニ甲酸和六水合硝酸鈷在二次蒸餾水和こ醇中經(jīng)由溶劑熱反應(yīng)得到紅色塊狀晶體，其中5-甲基-1H-四氮唑、間苯ニ甲酸和六水合硝酸鈷的摩爾比為3:2:3 3.5 ;二次蒸餾水的體積為7.0 mL，こ醇的體積為3.0 mL ;控制的pH值范圍為4 5 ；180 190°C下保溫三天后降到室溫，然后洗滌，干燥；得到紅色塊狀晶體。
4.權(quán)利要求3所述的制備方法，其中所述的溶劑熱反應(yīng)指的是在內(nèi)襯聚四氟こ烯的不銹鋼反應(yīng)釜中，以二次蒸餾水和有機(jī)溶劑為反應(yīng)介質(zhì)，通過(guò)控溫烘箱加熱100 300°C使容器內(nèi)部產(chǎn)生自生I 100 Mpa壓強(qiáng)，使得在通常情況下難溶或不溶的物質(zhì)溶解并結(jié)晶析出。
5.權(quán)利要求1所述5-甲基-1H-四氮唑和間苯ニ甲酸混合配體鈷(II)配位聚合物在制備作為分子基磁性材料在材料科學(xué)領(lǐng)域應(yīng)用。
6.權(quán)利要求5所述的應(yīng)用，其中所述的分子基磁性材料指的是低密度計(jì)算機(jī)硬盤信息存貯材料。
全文摘要
本發(fā)明涉及5-甲基-1H-四氮唑和間苯二甲酸混合配體鈷(II)配位聚合物磁性材料及其制備方法和應(yīng)用。本發(fā)明所述的配位聚合物磁性材料的化學(xué)式為{[Co7(H2O)2(μ3-OH)4(mtz)2(ip)4]·13/4H2O}，其中mtz是5-甲基四氮唑負(fù)一價(jià)陰離子，ip是間苯二甲酸的負(fù)二價(jià)陰離子。配位聚合物磁性材料采用溶劑熱方法制備，產(chǎn)率較高，重現(xiàn)性好。該配位聚合物磁性材料是同時(shí)含有5-甲基-1H-四氮唑和間苯二甲酸混合配體的三維鈷(II)化合物，在不同外加磁場(chǎng)下呈現(xiàn)出連續(xù)的兩步場(chǎng)誘導(dǎo)的由反鐵磁有序到弱的自發(fā)磁化態(tài)的變磁轉(zhuǎn)變和自旋轉(zhuǎn)向轉(zhuǎn)變行為，可以作為分子基磁性材料在材料科學(xué)領(lǐng)域具有巨大的應(yīng)用價(jià)值。
文檔編號(hào)G11B5/62GK103087111SQ201210524298
公開日2013年5月8日 申請(qǐng)日期2012年12月10日 優(yōu)先權(quán)日2012年12月10日
發(fā)明者趙小軍, 楊恩翠, 劉忠義, 劉婧 申請(qǐng)人:天津師范大學(xué)