一種具有大的磁熱效應的高核釓簇配合物，其化學式組成為C110H82Gd10O56S22，屬于三斜晶系，空間群為P-1；其制備方法是：將氧化釓、噻吩-3-羧酸和水放入不銹鋼反應釜中混合均勻，然后在150-170°C的條件下反應72小時，降溫到20°C，得到塊狀晶體，收集晶體并依次用水和乙醇洗滌，真空干燥后即得目標產物高核釓簇配合物。本發明專利技術的優點是：該制備方法基于釓離子較大的自旋基態、金屬間的較弱的磁相互作用以及較大的金屬配體比，制得具有大的磁熱效用的高核釓簇配合物，且原料簡單廉價、有利于大規模生產；該配合物具有大的磁熱效用，在磁制冷方面具有巨大的潛在應用價值。
【技術實現步驟摘要】
本專利技術涉及磁制冷材料的制備，特別是。
技術介紹
由于可能替代昂貴和越來越稀有的超低溫制冷劑He3，基于磁熱效應(Magnetocaloric Effect)的磁制冷作為一種節能和環境友好型的技術受到研究者的廣泛關注。近年來，由于其可裁剪性與可調控性，分子基制冷劑引起化學研究者的極大興趣，參見M. Manoli, R. D. L. Johnstone, S. Parsons, M. Murrie, M. Affronte, Μ. Evangelisti, Ε.K. Brechin，Angew. Chem. Int. Ed.，2007，46，4456; Μ. Evangelisti, F. Luis, L. J. deJonghj M. Affronte, J. Mater. Chem.，2006，I 6，2534。已報道的分子基制冷劑大多是3d_Gd/低核Gd簇以及Gd基的金屬有機框架(Gd-based MOFs),參見I) F. S. Guo, J. D. Leng, J. L. Liu, Z. S. Meng, M. L. Tong, Inorg.Chem.，2012，51，405 ；2) F. S. Guo, Y. C. Chen, J. L. Liu, J. D. Leng, Z. S. Meng, P. Vrabel, M.Orendae, M. L. Tong, Chem. Commun. , 2012, 48, 12219 ； 3 ) J. B. Peng, Q. C. Zhang, X.J. Kong, Y. P. Ren, L. S. Long, R. B. Huang, L. S. Zheng, Z. P. Zheng, Angew. Chem. Int.Ed. , 2011, 50, 10649 ；4) G. Lorusso, M. A. Palacios, G. S. Nichol, E. K. Brechin, 0.Roubeau, M. Evangelisti, Chem. Commun. , 2012, 48, 7592 ；5) R. Sibille, T. Mazet, B.Malaman, M. Fran □ ois, Chem. Eur· J. , 2012, 18, 12970。由于高核禮簇合成上的巨大挑戰性，并且獲得較高的磁熵變具有一定的難度，因此基于高核釓簇的磁制冷研究鮮有報道。基于較大的自旋基態和較大的金屬配體比，若選取單羧酸配體，釓離子間的弱的磁相互作用有可能實現。由于該類化合物具有相對較小的分子質量自旋比(small 1/NJ，因而在磁制冷方面具有很大的研究意義與潛在應用價值。
技術實現思路
本專利技術的目的是針對上述存在問題，提供，該制備方法基于釓離子較大的自旋基態、金屬間的較弱的磁相互作用以及較大的金屬配體比，制得具有大的磁熱效用的高核釓簇配合物，為制備具有大的磁熱效用的配合物指明新的方向；該配合物具有相對較小的分子質量自旋比(small Mw/Nm)和大的磁熱效用，在磁制冷方面具有潛在應用價值。本專利技術的技術方案—種具有大的磁熱效應的高核禮簇配合物，其化學式組成為CnciH82GdltlO56S22,屬于二斜晶系，空間群為P-I。一種所述具有大的磁熱效應的高核釓簇配合物的制備方法，步驟如下將氧化釓(Gd203)、噻吩-3-羧酸和水放入不銹鋼反應釜中混合均勻，然后在150-170° C的條件下反應72小時，降溫到20° C，得到塊狀晶體，收集晶體并依次用水和乙醇洗滌，真空干燥后即得目標產物高核釓簇配合物。所述Gd2O3、噻吩-3-羧酸與水的用量比為O. 5毫摩爾2毫摩爾10毫升。本專利技術的優點是該制備方法基于釓離子較大的自旋基態、金屬間的較弱的磁相互作用以及較大的金屬配體比，制得具有大的磁熱效用的高核釓簇配合物，且原料簡單廉價、有利于大規模生產，為制備具有大的磁熱效用的配合物指明新的方向；該配合物具有大的磁熱效用，在磁制冷方面具有巨大的潛在應用價值。附圖說明圖I是該高核釓簇配合物的晶體結構圖。 圖2是該高核釓簇配合物在不同的溫度和場強下通過磁化強度數據計算出的Λ Sffl值。具體實施例方式實施例將O. 5毫摩爾Gd203、2毫摩爾噻吩-3-羧酸和10毫升水放入25毫升帶聚四氟乙烯內襯的不銹鋼反應釜中，160° C反應72小時，降溫至20° C，得到塊狀晶體，收集晶體并依次用水和乙醇洗滌，真空干燥后得到目標產物。對產物進行表征I)使用Quantum Design MPMS-7SQUID型磁強計對所獲得的配合物進行磁性數據測試，圖2是使用Origin軟件繪制的該高核釓簇配合物在不同的溫度和場強下通過磁化強度數據計算出的八3111值，圖中顯示在了=21(，ΛΗ=7Τ時，-ASm=31.22J kgl—1，表明該配合物是為數不多的_ASm>30J的配合物。2)挑選尺寸為(O. 20X0. 20X0. 20) mm3的晶體用于單晶結構分析，單晶衍射數據在Rigaku SCX-mini diffractometer衍射儀上收集,用石墨單色器單色化的Mok α射線(λ=0.71073 A), I. 75° ( Θ彡27. 96°，證明該化合物屬于三斜晶系，空間群為P_l，晶胞參數、J、J a = 14.4 A，b = I、 4, c = 17.2 Α, α =70. 3° , β =87. 0° , Y =76. 3。。圖 I 是使Diamond軟件繪制的該高核禮簇配合物的晶體結構圖。權利要求1.一種具有大的磁熱效應的高核釓簇配合物，其特征在于化學式組成為C110H82Gd10O56S22,屬于三斜晶系，空間群為P-I。2.一種如權利要求I所述具有大的磁熱效應的高核釓簇配合物的制備方法，其特征在于步驟如下 將氧化釓(Gd203)、噻吩-3-羧酸和水放入不銹鋼反應釜中混合均勻，然后在150-170° C的條件下反應72小時，降溫到20° C，得到塊狀晶體，收集晶體并依次用水和乙醇洗滌，真空干燥后即得目標產物高核釓簇配合物。3.根據權利要求2所述具有大的磁熱效應的高核釓簇配合物的制備方法，其特征在于所述Gd2O3、噻吩-3-羧酸與水的用量比為O. 5毫摩爾2毫摩爾10毫升。全文摘要一種具有大的磁熱效應的高核釓簇配合物，其化學式組成為C110H82Gd10O56S22，屬于三斜晶系，空間群為P-1；其制備方法是將氧化釓、噻吩-3-羧酸和水放入不銹鋼反應釜中混合均勻，然后在150-170°C的條件下反應72小時，降溫到20°C，得到塊狀晶體，收集晶體并依次用水和乙醇洗滌，真空干燥后即得目標產物高核釓簇配合物。本專利技術的優點是該制備方法基于釓離子較大的自旋基態、金屬間的較弱的磁相互作用以及較大的金屬配體比，制得具有大的磁熱效用的高核釓簇配合物，且原料簡單廉價、有利于大規模生產；該配合物具有大的磁熱效用，在磁制冷方面具有巨大的潛在應用價值。文檔編號C07F5/00GK102964368SQ201210546500公開日2013年3月13日 申請日期2012年12月14日 優先權日2012年12月14日專利技術者卜顯和, 劉遂軍, 趙炯鵬, 韓松德 申請人:南開大學本文檔來自技高網...
【技術保護點】
一種具有大的磁熱效應的高核釓簇配合物，其特征在于：化學式組成為C110H82Gd10O56S22，屬于三斜晶系，空間群為P？1。
【技術特征摘要】
【專利技術屬性】
技術研發人員：卜顯和，劉遂軍，趙炯鵬，韓松德，
申請(專利權)人：南開大學，
類型：發明
國別省市：
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