[发明专利]溶剂热合成D-酒石酸稀土配合物的方法

说明书

技术领域

本发明涉及手性材料D-酒石酸稀土配合物合成方法。属于手性化合物的合成领域。

背景技术

有机金属配合物具有丰富可调控的晶体结构，合成和研究有机金属配合物是一个活跃的领域。酒石酸(tartaric acid)，又称2，3-二羟基丁二酸，是一种简单、常见的α-羟基二酸，广泛应用于化工及食品工业中；它具有两个相互对称的手性碳，具有三种旋光异构体，分别是：右旋酒石酸(D-tartaric acid)，左旋酒石酸(L-tartaric acid)，内消旋酒石酸(meso-tartaric acid)。酒石酸及其衍生物不仅是常用的手性合成原料和手性拆分剂，而且作为抗氧化剂添加入食品中。一些酒石酸盐具有压电性、铁电性等重要的物理性质可用于电子工业。

稀土元素具有独特的4f电子结构及大的原子磁矩、很强的自旋耦合等物化性质，使得稀土化合物表现出许多优异的光、电、磁功能，成为新材料的宝库。稀土元素的原子具有未充满的受到外界屏蔽的4f-5d电子组态，当他们的4f电子在f-f组态之内或f-d组态之间跃迁时，其能级跃迁通道多达20余万个，可以产生多种多样的辐射吸收和发射，构成广泛的发光材料。而且稀土元素具有由内层的f轨道而产生的未消除的轨道角动量的特点，除了Gd(III)，Eu(II)具有f7电子构型和轨道非简并的基态，所有其它稀土元素都具有由自旋轨道偶合和晶体场效应所分裂的轨道简并的基态。对含有f电子的稀土元素和d电子的过渡金属而言，晶体场效应的影响要比自旋轨道偶合的影响来的小。稀土元素中轨道的磁矩远比过渡金属元素中的轨道的磁矩重要。因此稀土元素的磁性主要决定于稀土元素中f电子的自旋和轨道偶合，尤其是磁的各向异性通常较大，因此稀土元素广泛地用于磁性材料。

目前已经有文献报道了一些酒石酸稀土配合物的合成方法，但通过溶剂热合成的酒石酸稀土配合物尚未见文献报道。

发明内容

本发明的目的是溶剂热合成D-酒石酸稀土配合物的方法，通过改变原料的配比、晶化的温度和降温的速率控制产物的颗粒大小和形貌。该方法工艺流程简练，操作方便，适合工业化生产。

本发明提供的技术方案是：

(1)将稀土氧化物和D-酒石酸按一定的质量比装入溶剂热反应釜中。

(2)在反应釜中加入适量的溶液。

(3)加热晶化。

(4)降温冷却至室温。

(5)过滤，洗涤，干燥。

在本发明溶剂热合成D-酒石酸稀土配合物的方法中，所述的步骤(1)中，所述的稀土氧化物和D-酒石酸的质量比为1∶1～1∶2，在这个范围内通过调节原料稀土氧化物和D-酒石酸的质量比可以控制产物的形貌和颗粒大小。

在本发明溶剂热合成D-酒石酸稀土配合物的方法中，所述的步骤(1)中，所述的稀土氧化物也可以用稀土硝酸盐或稀土醋酸盐替代，但显然采用稀土氧化物更为经济和方便。

在本发明溶剂热合成D-酒石酸稀土配合物的方法中，所述的步骤(2)中，所述的溶剂为乙醇、水、N，N-二甲基甲酰胺、二甲基亚砜中的一种或几种混合溶液。通过改变溶剂的组份可以控制产物的形貌和颗粒大小。

在本发明溶剂热合成D-酒石酸稀土配合物的方法中，所述的步骤(3)中，所述的晶化时间一般为1～3天。

在本发明溶剂热合成D-酒石酸稀土配合物的方法中，所述的步骤(3)中，所述的晶化温度为135～185℃，在这个范围内通过调节晶化的温度可以控制产物的形貌和颗粒大小。

在本发明溶剂热合成D-酒石酸稀土配合物的方法中，所述的步骤(4)中，所述的降温速度为每小时降温1℃～15℃，在这个范围内通过调节晶化的温度可以控制产物的形貌和颗粒大小。

本发明的优点是：

1.本发明D-酒石酸稀土配合物方法，工艺流程简练，操作方便；

2.原料的选择来源于一般的化学品；

3.本发明的手性材料D-酒石酸稀土配合物表现了良好的热稳定性，并在强碱(7mol/L KOH)中稳定存在，能被用于光活化材料或手性拆分剂。

下面是本发明的一些实例，仅作为例证，而不应看做是对任何方面有所限制。显然，对于本领域的技术人员来说，在不偏离公开内容的精神和范围以及权益要求范围的前提下，可根据前述公开内容和讨论对本发明进行改进和深化。

附图说明：

图1D-酒石酸铈的分子结构图。

图2D-酒石酸铈的堆积图。

图3D-酒石酸镝的分子结构图。

图4D-酒石酸镝的堆积图。

图5D-酒石酸铕的分子结构图。

图6D-酒石酸铕的堆积图。