一種單分子磁體的制備方法技術

一種單分子磁體的制備方法，本發明專利技術涉及單分子磁體的制備方法。本發明專利技術要解決目前的合成方法產率較低，配合物的合成方法復雜的問題。方法：一、制備混合溶液；二、制備預制體；三、合成。本發明專利技術產率高，單分子磁體的合成方法簡單，重復性強。本發明專利技術用于制備單分子磁體。

【技術實現步驟摘要】

本專利技術涉及單分子磁體的制備方法。
技術介紹
近年來，分子磁體的研究受到人們廣泛的重視，單分子磁體由分立的、從磁學意義上講沒有相互作用的分子單元而不是三維擴展晶格(如金屬、金屬氧化物)構成的，在阻塞溫度(blocking temperature, TB)以下呈現磁滯行為，因此在超密存儲和量子計算等領域展現出廣闊的應用前景。Wickman等人在1967年的時候發表過一篇關于鐵配合物的分子基的磁體，在2.46K時結晶狀態中呈現鐵磁有序(Phys.Rev; 1967, 155:563-575&J.Phys.Chem.Solids; 1977, 38:1341-1344)。而在 1993 年,Gatteschi D 等發現了首例單分子磁體Mn12簇合物，開辟了一個新的磁學領域(Sessoli R等,Nature, 1993, 365，141-143)。而在過去的十年里，科學家們不滿足于僅由過渡金屬形成的單分子磁體，關注熱點也逐漸由單一的過渡金屬單分子磁體轉移到過渡-稀土金屬的單分子磁體，在2004年,Matsumoto研究小組報道了首個3d_4f單分子磁體Cu-Dy異核金屬簇合物(Osa S等人，J.Am.Chem.Soc.,2004,126:420一421),進而開創了 3d_4f單分子磁體的研究領域。然而,這些單分子磁體呈現磁弛豫效應的溫度(阻塞溫度Tb)普遍較低，這使其應用受到很大限制。于是研究者們期望通過合成其他類型單分子磁體來提高阻塞溫度，因此，稀土元素單電子數多、各向異性顯著，具有強旋軌耦合作用，是設計單分子磁體的理想選擇。而所有的稀土金屬當中，Dy(III)則由于其很高的力矩和高的配位環境而成為了稀土金屬中形成單分子磁體最重要的元素，在 2006 年，Jinkui Tang 等(Angew Chem Int Ed, 2006，45，1729-1733)首次合成了具有三角形核心結構的Dy3簇合物單分子磁體。金屬簇合物單分子磁體在眾多領域中的應用引起廣泛關注，而稀土簇合物單分子磁體還少見報道。席夫堿類稀土金屬配合物一般產率較低，配合物的合成方法復雜
技術實現思路
本專利技術要解決目前的合成方法產率較低，配合物的合成方法復雜的問題，而提供的。，具體是按照以下步驟制備的:一、將乙二胺縮水楊醛與三氟甲基磺酸鏑混合均勻，然后加入甲醇和三乙胺的乙腈溶液，其中乙二胺縮水楊醛、三氟甲基磺酸鏑和三乙胺的物質的量之比為1:1: 2，甲醇與乙腈的體積比為1: 1，得到混合溶液；二、將步驟一得到的混合溶液放入水熱合成釜中，再將水熱合成釜在恒溫恒壓條件下，保持48h 49h，控制溫度為88V 92°C，得到預制體；三、將步驟二得到的預制體自然冷卻至室溫，再保持24h 48h，預制體中溶劑揮發完全得到黃色晶體，完成單分子磁體的制備方法。本專利技術制備的單分子磁體為[Dy4L6].4CH30H，其中L=乙二胺縮水楊醛。本專利技術的有益效果是:本專利技術產率高，達到43.8%以上，單分子磁體的合成方法簡單，重復性強。本專利技術用于制備單分子磁體。附圖說明圖1為實施例一制備的單分子磁體的分子結構圖；圖2為實施例一制備的單分子磁體的Dy4平面結構圖；圖3為實施例一制備的單分子磁體的紅外譜圖，其中曲線I代表H2L的曲線，曲線2代表單分子磁體的曲線；圖4為實施例一制備的單分子磁體的直流磁化率圖；圖5為實施例一制備的單分子磁體的交流磁化率實部圖，其中“■”為IHz“.”為IOHz “▲”為IOOHz “▼”為500Hz ‘ _為800Hz，圖6為交流磁化率虛部圖，其中“■”為IHz “ ”為 IOHz “▲”為 IOOHz “▼”為 500Hz 縳為 800Hz。具體實施例方式本專利技術技術方案不局限于以下所列舉的具體實施方式，還包括各具體實施方式之間的任意組合。具體實施方式一:本實施方式，具體是按照以下步驟制備的:一、將乙二胺 縮水楊醛與三氟甲基磺酸鏑混合均勻，然后加入甲醇和三乙胺的乙腈溶液，其中乙二胺縮水楊醛、三氟甲基磺酸鏑和三乙胺的物質的量之比為1:1: 2，甲醇與乙腈的體積比為1: 1，得到混合溶液；二、將步驟一得到的混合溶液放入水熱合成釜中，再將水熱合成釜在恒溫恒壓條件下，保持48h 49h，控制溫度為88V 92°C，得到預制體；三、將步驟二得到的預制體自然冷卻至室溫，再保持24h 48h，預制體中溶劑揮發完全得到黃色晶體，完成單分子磁體的制備方法。本實施方式制備單分子磁體產率高，達到43.8%以上，單分子磁體的合成方法簡單，重復性強。具體實施方式二:本實施方式與具體實施方式一不同的是:步驟一中三乙胺的乙腈溶液的濃度為0.lmol/L。其它與具體實施方式一相同。具體實施方式三:本實施方式與具體實施方式一不同的是:步驟二中控制溫度為90 °C。其它與具體實施方式一相同。具體實施方式四:本實施方式與具體實施方式一不同的是:步驟三中保持25h 40h。其它與具體實施方式一相同。具體實施方式五:本實施方式與具體實施方式一至四之一不同的是:步驟三中保持36h。其它與具體實施方式一至四之一相同。采用以下實施例驗證本專利技術的有益效果:實施例一:本實施例，具體是按照以下步驟制備的:一、將乙二胺縮水楊醛與三氟甲基磺酸鏑混合均勻，然后加入甲醇和三乙胺的乙腈溶液，得到混合溶液，其中乙二胺縮水楊醛的質量為131mg，三氟甲基磺酸鏑的質量為305mg,甲醇的體積為10mL，三乙胺的乙腈溶液的濃度為0.lmol/L、體積為IOmL ；二、將步驟一得到的混合溶液放入水熱合成釜中，再將水熱合成釜在恒溫恒壓條件下，保持48h，控制溫度為90°C，得到預制體；三、將步驟二得到的預制體自然冷卻至室溫，再保持24h，預制體中溶劑揮發完全得到黃色晶體，完成單分子磁體的制備方法。本實施例制備單分子磁體的產率為43.8%。本實施例制備的鏑簇金屬配合物單分子磁體的表征如下:利用Rigaku Raxis-Rapid X-射線衍射儀對本專利技術制備的單分子磁體的晶體結構進行測定，如圖1和圖2所示，其中圖1為分子結構圖，圖2為Dy4平面結構圖，從圖中可以看出本專利技術制備的單分子磁體的四個鏑原子處于同一平面。本實施例制備的鏑簇配合物單分子磁體的紅外譜圖如圖3所示，其中曲線I代表H2L的曲線，曲線2代表單分子磁體的曲線。所使用的儀器為PerkinElmer SpectrumlOOFT-1R Specttrometer 紅外光譜儀，測定了配體H2Salen及金屬配合物單分子磁體在450 AOOOcnr1波數范圍內的紅外光譜。對本實施例制備的配合物單分子磁體的磁學性能研究如下:利用MPMS-5型超導量子干涉儀(SQUID)對本實施例制備的配合物單分子磁體的磁學性能進行測定。變溫磁化率測定條件:場強為IOOOe和50000e，溫度為2K 300K，所測數據經過Pascl常數反磁校正。本實施例制備的配合物單分子磁體的直流磁化率圖如圖4所示，本實施例制備的配合物單分子磁體的交流磁化率實部圖如圖5所示，其中“■”為IHz “ ”為IOHz “▲”為IOOHz “▼”為500Hz “ 為800Hz，交流磁化率虛部圖如圖6所示，其中“■”為IHz “.，，為IOHz “▲”為 IOOHz “ ▼”為 500Hz本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種單分子磁體的制備方法，其特征在于一種單分子磁體的制備方法，具體是按照以下步驟制備的：一、將乙二胺縮水楊醛與三氟甲基磺酸鏑混合均勻，然后加入甲醇和三乙胺的乙腈溶液，其中乙二胺縮水楊醛、三氟甲基磺酸鏑和三乙胺的物質的量之比為1∶1∶2，甲醇與乙腈的體積比為1∶1，得到混合溶液；二、將步驟一得到的混合溶液放入水熱合成釜中，再將水熱合成釜在恒溫恒壓條件下，保持48h～49h，控制溫度為88℃～92℃，得到預制體；三、將步驟二得到的預制體自然冷卻至室溫，再保持24h～48h，預制體中溶劑揮發完全得到黃色晶體，完成單分子磁體的制備方法。

【技術特征摘要】
1.一種單分子磁體的制備方法，其特征在于一種單分子磁體的制備方法，具體是按照以下步驟制備的: 一、將乙二胺縮水楊醛與三氟甲基磺酸鏑混合均勻，然后加入甲醇和三乙胺的乙腈溶液，其中乙二胺縮水楊醛、三氟甲基磺酸鏑和三乙胺的物質的量之比為1:1: 2，甲醇與乙腈的體積比為1: 1，得到混合溶液； 二、將步驟一得到的混合溶液放入水熱合成釜中，再將水熱合成釜在恒溫恒壓條件下，保持48h 49h，控制溫度為88V 92°C，得到預制體； 三、將步驟二得到的預制體自然...

【專利技術屬性】
技術研發人員：高婷，楊宇，閆鵬飛，李光明，朱婧，
申請(專利權)人：黑龍江大學，
類型：發明
國別省市：