[发明专利]一种甲苯与4,4’‑联吡啶构筑的新型磁性材料及合成方法

说明书

4-(N,N’-双(4-羧基苄基)氨基)甲苯与4,4’-联吡啶构筑的新型磁性材料 {[CoL(4,4’-bpy)]·(H₂O)}_n(H₂L为4-(N,N’-双(4-羧基苄基)氨基)甲苯，4,4’-bpy为 4,4’-联吡啶)及合成方法。

背景技术

配位聚合物(coordination polymer)是进十几年配位化学发展的最快的一个方向，是一个涉及无机化学、有机化学和配位化学等多学科的崭新的研究课题。兼有无机材料的刚性和有机材料的柔性特征，使其在现代材料研究方面呈现出巨大的发展潜力和诱人的发展前景。

发明内容

本发明的目的就是为设计合成4-(N,N’-双(4-羧基苄基)氨基)甲苯与4,4’-联吡啶构筑的新型磁性材料，利用溶剂热法合成{[CoL(4,4’-bpy)]·(H₂O)}_n。

本发明涉及的{[CoL(4,4’-bpy)]·(H₂O)}_n的单体分子式为：C₃₃H₂₉CoN₃O₅，分子量为：606.52g/mol,H₂L为4-(N,N’-双(4-羧基苄基)氨基)甲苯，4,4’-bpy为4,4’- 联吡啶。晶体结构数据见表一,键长键角数据见表二。

表一{[CoL(4,4’-bpy)]·(H₂O)}_n的晶体学参数

^a R₁＝Σ||F_o|–|F_c||/Σ|F_o|.^b wR₂＝[Σw(|F_o²|–|F_c²|)²/Σw(|F_o²|)²]^1/2

表二{[CoL(4,4’-bpy)]·(H₂O)}_n的部分键长和键角(°)

所述{[CoL(4,4’-bpy)]·(H₂O)}_n的合成方法具体步骤为：

(1)将0.188-0.376g分析纯H₂L和0.039-0.078g分析纯4,4’-联吡啶溶于10-20mL二次蒸馏水中，调节pH为8后，再加入0.088-0.176g分析纯无水乙酸钴，置于聚氟四乙烯高压反应釜中，并置于170℃烘箱三天后取出，冷却至室温，打开高压反应釜，底部有浅紫色透明块状晶体即 {[CoL(4,4’-bpy)]·(H₂O)}_n。通过单晶衍射仪测定{[CoL(4,4’-bpy)]·(H₂O)}_n的结构，晶体结构数据见表一,键长键角数据见表二。

(2)取步骤(1)所得纯相{[CoL(4,4’-bpy)]·(H₂O)}_n晶体在温度2-300K， 1KOe直流外磁场下扫描。以所得数据绘制χ_m-T、χ_mT-T曲线，χ_mT在300K时为2.69cm³Kmol^-1，且χ_mT在60–300K范围内随温度变化不明显。当温度低于60K时，χ_mT值迅速升高，在45K时达到最大值4.26cm³Kmol^-1，然后逐渐降低到2K时的最小值1.87cm³Kmol^-1。χ_mT值的增大，表明 {[CoL(4,4’-bpy)]·(H₂O)}_n单体中相邻钴离子之间呈现铁磁交换作用。

本发明具有工艺简单、成本低廉、化学组分易于控制、重复性好并产量高等优点。

附图说明