[发明专利]具有单分子磁体行为的铽铁异金属化合物及其制备方法

权利要求书

1.一种具有单分子磁体行为的铽铁异金属化合物，其特征在于化学式为[Tb₂Fe₃(μ₅-O)L₂(NO₃)₄Cl]，其中L为N,N,N',N'-四羟乙基乙二胺(H₄L)脱质子所得；该化合物晶体属正交晶系，结晶于Pccn空间群，晶胞参数为：该化合物分子中含有两个铽离子、三个三价铁离子和两个脱氢配体L^4-，所有金属离子通过μ₅-O离子相连接，共同组成四棱锥构型，Fe1及Tb离子处于四棱锥底面，Fe2位于顶点，其中Tb为九配位，Fe1为六配位，Fe2为七配位；Fe1被L^4-螯合，Fe1和Fe2间通过L^4-的两个脱氢羟乙基臂以μ₃-O形式相连；Fe1与Tb间通过L^4-剩余的脱氢羟乙基臂分别以μ₂-O和μ₃-O形式相连接；L^4-整体处于η³：η²：η¹：η¹：η²：η³：μ⁴配位模式；Fe2剩余配位点由氯离子补齐，铽离子剩余配位点则由两个硝酸根补齐；该化合物分子为晶体学无序结构，两套结构共用四棱锥底面；Fe2、端基Cl^-离子以及配体的脱氢羟乙基臂均以88:12的无序比例处于四棱锥底面两侧。

2.一种如权利要求1所述具有单分子磁体行为的铽铁异金属化合物的制备方法，其特征在于包括下述步骤：1)将NaOMe溶于甲醇溶液中，加入H₄L的乙腈溶液，于常温条件下搅拌5分钟，得到澄清液；2)在上述澄清液中加入FeCl₃·6H₂O的乙腈溶液，于40℃下搅拌20分钟，得到黄褐色悬浊液；3)在上述黄褐色悬浊液中加入的Tb(NO₃)₃·6H₂O乙腈溶液，继续于40℃下搅拌20分钟，过滤得清液；4)将上述清液置于密闭容器内，于60℃下烘制1小时，取出产物过滤分离产物，得到具有单分子磁体行为的铽铁异金属化合物的亮黄色单晶。

3.根据权利要求2所述具有单分子磁体行为的铽铁异金属化合物的制备方法，其特征在于：所述NaOMe的甲醇溶液浓度为0.080-0.085mmol/mL，H₄L的乙腈溶液浓度为0.2mmol/mL，FeCl₃·6H₂O的乙腈溶液浓度为0.080-0.085mmol/mL，Tb(NO₃)₃·6H₂O的乙腈溶液浓度为0.095–0.015mmol/mL；NaOMe、H4L、FeCl₃·6H₂O与Tb(NO₃)₃·6H₂O的摩尔比为1:2:1:1。