專利名稱：5-甲基-1h-四氮唑鈷(ii)配合物磁性材料及其制備方法與應(yīng)用的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及金屬-有機(jī)配位聚合物及其分子基磁性材料技術(shù)領(lǐng)域，特別是含有 5-甲基-IH-四氮唑配體的鈷磁性材料的制備方法及其應(yīng)用，所述化合物是同時(shí)含有5-甲基-IH-四氮唑和1，2，3-苯三酸混合配體的鈷(II)配合物，其磁學(xué)性質(zhì)使其可以作為分子基磁性材料在材料科學(xué)領(lǐng)域得到應(yīng)用。
背景技術(shù)：
近年來，設(shè)計(jì)和合成具有高維有序空間結(jié)構(gòu)和優(yōu)良理化性能的分子基功能材料已經(jīng)引起了人們極大的興趣(游效曾，分子材料-光電功能化合物，上?？茖W(xué)技術(shù)出版社， 2001 ;朱道本，功能材料化學(xué)進(jìn)展，化學(xué)工業(yè)出版社，2005 ;Larsson, K. Molecule-Based Materials: The Structural Network Approach, Elsevier B. V. ；Amsterdam, 2005)。 與傳統(tǒng)的無機(jī)材料相比，當(dāng)一個(gè)或多個(gè)有機(jī)橋聯(lián)配體和具有不同電子結(jié)構(gòu)的順磁過渡金屬離子自組裝形成晶態(tài)固體材料時(shí)，金屬離子的排列方式以及有機(jī)橋聯(lián)配體的配位模式對組裝體的結(jié)構(gòu)和性能有著重要的作用。作為分子基功能材料的一個(gè)分支，分子基磁體的設(shè)計(jì)和研究涉及化學(xué)、物理、材料和生命科學(xué)等諸多交叉學(xué)科，其主要任務(wù)之一是研究分子體系中由橋聯(lián)配體所連接的自旋載體之間的磁相互作用及其機(jī)理，揭示分子宏觀的磁學(xué)性能與微觀結(jié)構(gòu)之間的內(nèi)在關(guān)系，篩選和發(fā)現(xiàn)新的磁性功能材料(J. S. Miller, Μ. Drillon, Eds. Magnetism: Molecules to Materials (I-IV). ffeinheim, ffilley-VCH, 2002;0. Kahn, Molecular Magnetism, VCH, ffeinheim, Germany, 1993; M. Sakamoto, K. Manseki, H. Okawa, Coord. Chem. Rev. 2001, 219 - 221, 379 - 414; Kurmoο, M. Chem. Soc. Rev. 2009, 38, 1353 - 1379)。四唑配體是常見的含氮原子的剛性五元雜環(huán)，其唑環(huán)上的給體N原子所含有的孤對電子為其與過渡金屬離子配位形成金屬配合物提供了可能，而且其豐富的氮原子可使其表現(xiàn)出多種潛在的配位模式。它們結(jié)構(gòu)上的特殊性使得這些含四唑類配體的配合物具備了潛在的獨(dú)特性質(zhì)，在吸附、催化、磁性、非線性光學(xué)、發(fā)光等諸多材料領(lǐng)域和醫(yī)藥領(lǐng)域都具有潛在的應(yīng)用價(jià)值(Y· _L. Yao, L. Xue, Y. -X. Che, J. -M. Zheng, Cryst. Growth Des. 2009, 9, 606; Y. -C. Qiu, H. Deng, J. -X. Mou, S. -H. Yang, M. Zeller, S. R. Batten, H. -H. Wu, J. Li, ChemComm. 2009, 5415; ff. -C. Song, J. -R. Li, P. -C. Song, Y. Tao, Q. Yu, X. -L. Tong, X. -H. Bu, Inorg. Chem. 2009, 48, 3792; Z. Li, M. Li, X.-P. Zhou, T. ffu, D. Li, S. ff. Ng, Cryst. Growth Des. 2007, 7，1992)。然而，迄今為止，以5-甲基-IH-四氮唑和1，2，3-苯三酸為混合配體的過渡金屬磁性配合物的研究還很有限。相關(guān)研究有望為新型的分子基磁性材料的開發(fā)和應(yīng)用開辟新的道路
發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明目的在于提供一個(gè)同時(shí)含有5-甲基-IH-四氮唑和1，2，3-苯三酸混合配體鈷(II)配合物磁性材料以及該材料制備方法及其應(yīng)用。這個(gè)配合物是含有混合的5-甲基-IH-四氮唑和1，2，3-苯三酸配體的二維鈷(II)配合物，在低溫時(shí)顯示自旋傾斜的反鐵磁行為。為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供如下的技術(shù)內(nèi)容
具有下述化學(xué)通式的5-甲基-IH-四氮唑和1，2，3-苯三酸混合配體鈷(II)配合物 [Co2(H2O) (mtz) (btc)],其中mtz是5-甲基四氮唑負(fù)一價(jià)陰離子，btc是1，2，3-苯三酸的-3價(jià)陰離子，其分子式如下
權(quán)利要求
1.具有下述化學(xué)通式的5-甲基-IH四氮唑和1，2，3-苯三酸混合配體鈷(II)配合物[Co2 (H2O) (mtz) (btc)]；其中mtz是5-甲基四氮唑負(fù)一價(jià)陰離子，btc是1，2，3-苯三酸的_3價(jià)陰離子,其分子式如下
2.權(quán)利要求I所述混合配體鈷(II)配合物的單晶，其特征在于該固態(tài)配合物結(jié)晶于單斜晶系C2/c 空間群，晶胞參數(shù)為a = 22. 975(3) K, b = 10. 1639(12) K, c = 12.9843(16) Kb = 103. 548(2)°, V = 2947.6(6) A3, Z= 8，具有如圖I所示的結(jié)構(gòu)；該配合物的紅外吸收峰為 3411 cm1, 1634 cm1, 1612 cm S 1495 cm1, 1451 cm1, 1384 cm1, 1296 cm1, 1178 cnT1，1064 cnT1，935 cnT1，713 cm_1,456 cnT1，具有如圖 2 所示的紅外圖譜；配合物的二維骨架在343至482 °(之間分解，剩余殘?jiān)鼮檠趸?，具有如圖3所示的熱重分析圖。
3.—種權(quán)利要求I所述混合配體鈷(II)配合物的制備方法，其特征在于將5-甲基-IH-四氮唑、1，2，3-苯三酸和六水合硝酸鈷在二次蒸餾水中經(jīng)由水熱反應(yīng)得到紅色塊狀晶體，其中5-甲基-IH-四氮唑1，2，3-苯三酸六水合硝酸鈷的摩爾比為I :1 :1 1.5; 二次蒸餾水的體積為10.0 mL;控制的pH值范圍為3 4 ；170 185 °C下保溫4天后降到室溫，然后洗滌，干燥；得到紅色塊狀晶體。
4.權(quán)利要求3所述的制備方法，其中所述的水熱反應(yīng)指的是在內(nèi)襯聚四氟乙烯的不銹鋼反應(yīng)釜中，以二次蒸餾水為反應(yīng)介質(zhì)，通過控溫烘箱加熱100 200 °C使容器內(nèi)部產(chǎn)生自生I 100 Mpa壓強(qiáng)，使得在通常情況下難溶或不溶的物質(zhì)溶解并結(jié)晶析出。
5.權(quán)利要求I所述5-甲基-IH四氮唑和1，2，3-苯三酸混合配體鈷(II)配合物在制備作為分子基磁性材料方面的應(yīng)用。
6.權(quán)利要求5所述的應(yīng)用，其中所述的分子基磁性材料指的是磁性傳感器、低密度計(jì)算機(jī)硬盤信息存儲(chǔ)材料。
全文摘要
本發(fā)明涉及5-甲基-1H-四氮唑和1,2,3-苯三酸混合配體鈷(II)配合物磁性材料及其制備方法和應(yīng)用。本發(fā)明所述的配合物磁性材料的化學(xué)式為[Co2(H2O)(mtz)(btc)]，其中mtz是5-甲基四氮唑負(fù)一價(jià)陰離子，btc是1,2,3-苯三酸的-3價(jià)陰離子。配合物磁性材料采用水熱方法制備，產(chǎn)率較高，重現(xiàn)性好。該配合物磁性材料是同時(shí)含有5-甲基-1H-四氮唑和1,2,3-苯三酸混合配體的鈷(II)配合物，在低溫時(shí)呈現(xiàn)明顯的自發(fā)磁化行為，可以作為分子基磁性材料在材料科學(xué)領(lǐng)域具有巨大的應(yīng)用價(jià)值。
文檔編號(hào)H01F1/42GK102690296SQ20121021054
公開日2012年9月26日 申請日期2012年6月26日 優(yōu)先權(quán)日2012年6月26日
發(fā)明者劉婧, 劉忠義, 楊恩翠, 趙小軍 申請人:天津師范大學(xué)