[发明专利]一种具有潜在铁电功能的三唑Cu-硼酸配合物及其制备方法

说明书

 本发明得到国家自然科学基金面上项目(21471113)，天津市教委项目资助(20140506)和天津市高等学校创新团队培养计划资助(TD12-5038)。

技术领域

 本发明属于无机合成技术领域，涉及铜配合物{[Cu(L)](BF₄)₂·0.5H₂O}(1) (L = 4-(3-(4H-1,2,4-三唑-4-基)苯基)-4H-1,2,4-三唑)的制备方法及作为潜在的铁电功能材料的应用。

背景技术

铁电化合物是一类特殊的介电体，同时具有压电性和热释电性，此外一些铁电晶体还具有非线性光学效应、电光效应、声光效应、光折变效应等。铁电体这些性质使它们可以将声、光、电、热效应互相联系起来，成为一类重要的功能材料。由于其具备比传统材料更加优异的性能或特殊功能，上述材料在结构功能一体化、功能材料智能化、绿色环保、可再生循环方面具有明显优势，是解决未来能源危机、生态环境危机的关键，也是21世纪科技发展的主要方向之一。新材料产业也被中国政府在“十二五规划”确定为七大国家战略性新兴产业之一，同时对七大国家战略性新兴产业中节能环保产业、新一代信息技术产业、新能源产业的发展至关重要。

1,2,4-三唑及其衍生物兼有吡唑和咪唑的配位特点，是配位能力较强的桥连配体，目前已合成并表征了大量的单核、多核和多维化合物。这些配体能够以1,2位上的氮原子与金属离子配位形成N1,N2-桥连模式，对于4位未取代的1,2,4-三唑衍生物能通过2,4位上的氮原子形成N2,N4-桥连模式，这种N2,N4-桥连模式同金属酶中咪唑的N1,N3-桥连模式类似。对于三唑类化合物的特殊用途还表现在分子器件化的设计上，合成具有不同维数的金属配合物乃是完成器件化至关重要的一步。

本发明即是选用Cu(BF₄)₂和4-(3-(4H-1,2,4-三唑-4-基)苯基)-4H-1,2,4-三唑(L)在100 ^oC水热条件下来制备铜配合物{[Cu(L)](BF₄)₂·0.5H₂O} (1)。由于该配合物晶系为四方晶系，P4(3)空间群，属于极性点群和极性空间群，可作为潜在的铁电材料得以应用。

发明内容

本发明的另一个目的在于提供一种间苯双三唑铜配合物{[Cu(L)](BF₄)₂·0.5H₂O} (1)单晶及其制备方法。

为此本发明人提供了如下的技术方案：

间苯双三唑铜配合物{[Cu(L)](BF₄)₂·0.5H₂O} (1) (L = 4-(3-(4H-1,2,4-三唑-4-基)苯基)-4H-1,2,4-三唑)的结构基元如图1所示。

本发明进一步公开了间苯双三唑铜配合物{[Cu(L)](BF₄)₂·0.5H₂O} (1) (L = 4-(3-(4H-1,2,4-三唑-4-基)苯基)-4H-1,2,4-三唑)单晶，其特征在于该单晶结构采用APEX II CCD 单晶衍射仪，使用经过石墨单色化的Mokα射线(l = 0.71073 ?)为入射辐射，以w-2q 扫描方式收集衍射点，经过最小二乘法修正得到晶胞参数，从差值傅立叶电子密度图利用SHELXL-97直接法解得单晶数据

 本发明所述间苯双三唑铜配合物{[Cu(L)](BF₄)₂·0.5H₂O} (1) (L = 4-(3-(4H-1,2,4-三唑-4-基)苯基)-4H-1,2,4-三唑)单晶单晶的制备方法，其特征在采用“水热法”，在CH₃CN和H₂O中，将Cu(BF₄)₂和L配体100 ^oC水热条件下反应，得到适合X-射线单晶衍射的黄色棒状晶体。其中CH₃CN和H₂O的体积比为4:6，Cu(BF₄)₂和L的摩尔比为1:1；