[发明专利]一种六核铜配位聚合物及其制备方法与应用

说明书

本发明涉及铜配位聚合物，具体涉及一种六核铜配位聚合物及其制备方法与应用。本发明提供了一种六核铜配位聚合物，该聚合物的分子式为：{[Cu₆(H₂L)₄(4,4'‑bpy)₆(H₂O)₂]·16H₂O}_n，其中H₅L代表6‑(3',4'‑二羧基苯氧基)‑2,3,5‑苯三羧酸；4,4'‑bpy代表4,4'‑联吡啶，n表示聚合。该聚合物通过水热法制得，具体为将Cu(NO₃)₂·3H₂O、H₅L配体以及4,4'‑bpy配体按比例与水混合，置于聚四氟乙烯管中，密封于不锈钢反应釜，在120℃下恒温保持72h。室温冷却，得到蓝色块状晶体，用蒸馏水洗涤后，真空干燥，收集，即得到六核铜配位聚合物。该聚合物铜离子间存在铁磁相互作用，可作为分子磁性材料应用。

技术领域

本发明涉及铜配位聚合物，特别涉及一种基于过渡金属铜、6-(3',4'-二羧基苯氧基)-2,3,5-苯三羧酸、4,4'-联吡啶和水构筑的具有磁性的六核铜配位聚合物及其制备方法与应用，具体为一种六核铜配位聚合物及其制备方法与应用。

背景技术

随着社会的发展和科技的进步，磁性材料已经在国防、科研、高新技术、日常生活等各个领域得到了应用。但是传统的磁性材料在高新技术和尖端科技等方面的一些应用受到了很大的限制。分子磁性材料是近几十年发展起来的新型材料，作为高度有序的分子体系，它与传统的磁体相比具有结构多样性，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；低密度等特点。正是这些特点使它在信息存储技术、通信设备、医疗设备、航天等领域有重要的应用前景，成了科学家们研究的焦点。

发明内容

针对上述问题本发明的目的在于提供一种可以作为分子磁性材料的六核铜配位聚合物及其制备方法。

为了达到上述目的，本发明采用了下列技术方案：

本发明提供了一种六核铜配位聚合物，该聚合物的分子式为：{[Cu₆(H₂L)₄(4,4'-bpy)₆(H₂O)₂]·16H₂O}_n，其中H₂L为H₅L的去三质子形式，H₅L代表6-(3',4'-二羧基苯氧基)-2,3,5-苯三羧酸；4,4'-bpy代表4,4'-联吡啶。所述聚合物的晶体学参数：三斜晶系，P-1空间群，α＝108.546(4)°，β＝91.177(5)°，γ＝106.531(5)°，Z＝2。聚合物中铜离子分别采用五配位和六配位两种模式，其中Cu1六配位，Cu2和Cu3为五配位。Cu1分别与来自两个H₅L中的3个羧基O原子，两个4,4'-联吡啶中的两个N原子及一个水分子配位；Cu2和Cu3都与来自三个H₅L中的3个羧基O原子，两个4,4'-联吡啶中的两个N原子配位。该配合物为三维网状结构。其结构式为(式中波浪线表示聚合连接)：

Cu–N键长范围为Cu-O键长范围为

X射线粉末衍射证实该聚合物晶体样品均一稳定。通过1000Oe外磁场作用下的变温磁化率实验数据得出聚合物中铜离子间存在铁磁相互作用，对100K以上χ_m^-1-T的实验值进行拟合，得到θ＝37.42K。

本发明提供了一种上述六核铜配位聚合物的制备方法，包括如下步骤：