[发明专利]混合配体钴(II)配位聚合物磁性材料及其制备方法与应用

说明书

本专利申请得到天津市自然科学基金（资助号：10JCZDJC21600和10JCYBJC04800）和国家自然科学基金（资助号：20973125, 21171129 和 21173157）的资助。 

技术领域

本发明涉及金属-有机配位聚合物及其分子基磁性材料技术领域，特别是含有5-甲基-1H-四氮唑配体的高维钴磁性材料的制备方法及其应用，所述配位聚合物是同时含有5-甲基-1H-四氮唑和2,3-吡嗪二甲酸混合配体的钴(II)配合物，其磁学性质使其可以作为分子基磁体在材料科学领域得到应用。 

背景技术

近年来，设计和合成具有高维有序空间结构和优良理化性能的分子基功能材料已经引起了人们极大的兴趣 (游效曾，分子材料-光电功能化合物，上海科学技术出版社，2001；朱道本，功能材料化学进展，化学工业出版社，2005；Larsson, K. Molecule-Based Materials: The Structural Network Approach, Elsevier B. V.；Amsterdam, 2005)。与传统的无机材料相比，当一个或多个有机桥联配体和具有不同电子结构的顺磁过渡金属离子自组装形成晶态固体材料时，金属离子的排列方式以及有机桥联配体的配位模式对组装体的结构和功能有着重要的作用。作为分子基功能材料的一个分支，分子基磁体的设计和研究涉及化学、物理、材料和生命科学等诸多交叉学科，其主要任务之一是研究分子体系中由桥联配体所连接的自旋载体之间的磁相互作用及其机理，揭示分子宏观的磁学性能与微观结构之间的内在关系，筛选和发现新的磁性功能材料 (J. S. Miller, M. Drillon, Eds. Magnetism: Molecules to Materials (I-IV). Weinheim, Willey-VCH, 2002;O. Kahn, Molecular Magnetism, VCH, Weinheim, Germany, 1993; M. Sakamoto, K. Manseki, H. ?kawa, Coord. Chem. Rev. 2001, 219–221, 379–414; Kurmoo, M. Chem. Soc. Rev.2009, 38, 1353–1379)。 

典型的多氮唑类杂环配体，如5-甲基-1H-四氮唑，5-氨基四氮唑，3-氨基-1,2,4-三唑，4-氨基-1,2,4-三唑以及3,5-二氨基-1,2,4-三唑等有机配体因含有多个富电子的氮给体，因而可以灵活多样地与过渡金属离子进行选择性配位而形成结构新颖、功能独特的金属配合物，并在荧光材料、气体吸附和分离、分子基磁性材料等领域呈现出诱人的应用前景 (W. Ouellette, M.-H. Yu, C. J. O’Connor, D. Hagrman, J. Zubieta, Angew. Chem., Int. Ed., 2006, 45, 3497; E.-C. Yang, Z.-Y. Liu, X.-J. Shi, Q.-Q. Liang, X.-J. Zhao, Inorg. Chem., 2010, 49, 7969；E.-C. Yang, Y.-L. Yang, Z.-Y. Liu, K.-S. Liu, X.-Y. Wu, X.-J. Zhao, CrystEngComm, 2011, 13, 2667)。然而，迄今为止，以5-甲基-1H-四氮唑和2,3-吡嗪二甲酸为混合配体的顺磁金属配位聚合物的研究还很有限。相关研究有望为新型的分子基磁性材料的开发和应用开辟新的道路。 

发明内容

本发明的一个目的在于提供一个同时含有5-甲基-1H-四氮唑和2,3-吡嗪二甲酸混合配体钴(II)配位聚合物以及该配合物制备方法及其应用。这个配合物是含有5-甲基-1H-四氮唑和2,3-吡嗪二甲酸混合配体的三维钴(II)配位聚合物，低温时具有磁性转变行为。 

为实现上述目的，本发明提供如下的技术内容：