[发明专利]一种双核铜配合物及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及铜配合物，具体涉及一种双核铜配合物，特别是一种基于铜(II)离子和2,2',2'',2'''-5-溴-2-羟基-1,3-苯-二亚甲基-二亚氨基四乙酸构筑的具有铁磁相互作用的双核铜配合物及其制备方法。

背景技术

分子磁性材料不仅是一种新型的功能材料，而且是涉及化学、物理、材料科学及生命科学等交叉学科的新领域。它的出现打破了传统磁性材料只来源于含有3d、4f轨道电子的无机金属及其氧化物的界限，同时吸收了有机物低密度、柔软性、可加工性、生物相容性等特点。与传统的磁性材料相比，分子磁性材料具有低密度；结构多样性，易于用化学方法对分子进行修饰和剪裁而改变其磁性；磁性能的多样性；可以将磁性和其他性质如机械、光、电等特性相结合；可以用常温或低温的方法进行合成；易于加工成形，可以制成许多传统磁体难以实现的器件等特点，具有重要的学术意义，也正是因为这些特点使其在磁性信息材料、纳米机器、药物磁性导入和光电子器件等一些新型的功能材料领域有重要的应用前景。目前，如何构建可以在有效温度范围内产生磁有序的结构单元，即“磁砖块”，然后将其联合，进而建立一个可以在不同温度范围发挥作用的大的耦合体是分子磁学及材料科学领域面临的挑战之一，也是分子磁学研究的重要内容。

发明内容

本发明的目的正是针对上述技术现状，提供一种可以作为“磁砖块”材料的双核铜配合物及其制备方法。

本发明提供的一种双核铜配合物，分子式为：2[Cu₂(Br-XTA)(H₂O)₃]·[Cu(H₂O)₆]·8H₂O，其中Br-XTA为2,2',2'',2'''-5-溴-2-羟基-1,3-苯-二亚甲基-二亚氨基四乙酸。该配合物的晶体属单斜晶系，空间群为P21/c，晶胞参数为：a=9.760(3)b=18.082(5)c=17.222(4)α=γ=90°，β=114.394(14)°。该配合物中有三种配位环境的铜离子。Cu1分别与两个不同羧酸中的O原子，一个N原子，两个水分子，及一个桥基酚O原子配位；Cu2分别与两个不同羧酸中的O原子，一个N原子，一个水分子，及一个桥基酚O原子配位；Cu3为六水合铜离子。Cu-O键长的范围为1.920(5)～2.719(9)Cu-N键长的范围为2.006(6)～2.043(6)Cu1-O1-Cu2键角为129.1(2)°，双核Cu1与Cu2间的距离为3.777X射线粉末衍射证实晶体样品均一稳定。在1000Oe外磁场下通过拟合变温磁化率实验数据得出双核铜离子间存在铁磁相互作用，J=9.03cm^-1。

本发明一种双核铜配合物的制备方法，包括下述步骤：

(1)将摩尔比为1：3的Br-Na₄HXTA和CuCl₂·2H₂O分别溶解于水中，将二者混合，所述的Br-Na₄HXTA为2,2',2'',2'''-5-溴-2-羟基-1,3-苯-二亚甲基-二亚氨基四乙酸钠；

(2)室温下搅拌均匀，过滤，滤液静置至绿色棒状晶体充分析出，过滤收集产品。

本发明的双核铜配合物可以用作分子磁性材料。

本发明的优点和效果：

本发明的双核铜配合物是在常温常压常规化学合成条件下得到，制备方法工艺简单，样品纯度高，收率高。热重分析表明其主结构在200℃以上发生分解，具有较高的热稳定性。本发明提供的双核铜配合物是基于2,2',2'',2'''-5-溴-2-羟基-1,3-苯-二亚甲基-二亚氨基四乙酸配体构筑的，在1000Oe外磁场下通过拟合变温磁化率实验数据得出双核铜离子间存在铁磁相互作用，J=9.03cm^-1。

附图说明

图12[Cu₂(Br-XTA)(H₂O)₃]·[Cu(H₂O)₆]·8H₂O不对称单元的结构图。

图2双核铜配合物在298K的X射线粉末衍射图（实验及模拟图）。

图3双核铜配合物在1000Oe外磁场作用下的变温磁化率及其拟合曲线图。

具体实施方式