[發明專利]一種二維Fe(Ⅱ)配合物壓致自旋轉換材料及其制備方法和應用

無效

• 申請號: 200910228802.7
• 申請日: 2009-11-27
• 公開（公告）號: CN101712695A
• 公開（公告）日: 2010-05-26
• 發明（設計）人: 程鵬;陳垚;師唯;張靜靜;郭秋婷
• 申請（專利權）人: 南開大學
• 主分類號: C07F15/02
• 分類號: C07F15/02
• 代理公司: 天津佳盟知識產權代理有限公司 12002
• 代理人: 顏濟奎

技術領域

本發明涉及自旋轉換材料科學領域，特別是一種壓致自旋轉換材料及其制備方法與應用。

背景技術

分子材料的研究是近年最引人注目的一類前沿課題。國際上先進的美、英、德、法等國均將 此研究列入各自的高技術發展規劃，1995年日本也已將分子材料確定為基礎科學先導研究的七項 課題之一而予以重點資助。分子材料是指由分子單元組裝成的物質。這一結構上的特點使我們有 可能通過選擇適當的分子及不同的組裝方式來制備具有特定功能性質的宏觀物質。這類配合物兼 有無機化合物和有機化合物的特性，由于其組成的復雜性、金屬和配體種類的多樣性、配位環境的 可調性，使之成為分子材料中最具有潛在應用前景的一類體系。在化學體系中，可能作為此類器件 的一個重要條件是該分子存在兩種不同的穩定(或準穩定)態，這些分子在一個適當和可控的外 界微擾下(如光、熱、壓力)會導致兩種狀態的互變，從而實現開關和信息存儲功能。據預測， 這類研究最終有可能利用大小只有十億分之一厘米的分子存儲信息，從而使計算機小型化發生“量 子飛躍”。在分子化學中，自旋轉換配合物(也稱為自旋交叉配合物)可望是實現此目標的理想體 系。

近二十年來，自旋轉換現象受到了越來越多的關注，大量的自旋轉換配合物被各個國家的科 學家合成出來，使得自旋轉換材料在納米器件，分子存儲，分子開關及分子顯示領域以及工業中 的應用前景被廣泛看好。

迄今為止，關于自旋轉換材料的研究主要集中在光致和熱致兩方面，而壓力導致的自旋轉換 的研究相對較少，變化壓力而引起的分子體積以及分子內鍵長鍵角的變化從而導致高低自旋態的 變化是非常有意思和值得深入研究的。

發明內容

本發明的目的是提出一種具有壓致自旋轉換配位化合物，并提供該配位化合物的制備方法與 用途。

本發明的一種二維Fe(II)配合物壓致自旋轉換材料，它的化學式為[Fe(L)₂(SCN)₂)_n，其中，L ＝1，3-Bis(1H-1，2，4-triazol-1-ylmethyl)-2，4，6-trimethylbenzene配體。

所述L配體的結構為：

所述化合物的結構單元為：晶體屬單斜晶系，空間群為P2(1)/c，晶胞參數為：α＝90°，β＝99.50(3)°，γ＝90°，空間堆積結構為二維格子狀。

本發明的二維Fe(II)配合物壓致自旋轉換材料的制備方法，包括下述步驟：

1)將鐵的化合物與硫氰酸鉀，放到圓底燒瓶中，在氮氣保護的環境下常溫攪拌，濾掉沉淀， 將澄清溶液滴入試管的底部；

2)將含有抗壞血酸的無水甲醇與蒸餾水的混合溶液緩慢滴入試管的中部作為緩沖溶液，保證 和底部溶液有明顯分層；

3)將含有L配體的無水甲醇溶液滴入到試管的上部，保證和中部溶液有明顯分層；

4)將步驟3)的試管封好口，放置在試管架上靜置，過濾，用水和乙醚洗滌，得目標產品。

所說的鐵的化合物是六水合氟硼酸亞鐵。

所說的L配體是1，3-Bis(1H-1，2，4-triazol-1-ylmethyl)-2，4，6-trimethylbenzene。

Fe²⁺∶SCN^-∶L的摩爾比為1∶2∶2-2.5。

所述的二維Fe(II)配合物壓致自旋轉換材料的應用，在納米器件，分子存儲，分子開關及分 子顯示領域以及工業中的應用。

本發明選用L做配體，合成了二維Fe(II)配合物壓致自旋轉換材料。該材料在常壓下并無自 旋轉換現象，變溫磁化率結果表明Fe與Fe之間為反鐵磁相互作用，加大壓力后，變溫磁化率結 果表明出現了自旋轉換現象，且隨著壓力的變大，自旋轉換溫度由低變高。可見，可以調節外界 壓力來調節自旋轉換溫度。因此，該材料在納米器件，分子存儲，分子開關及分子顯示領域以及 工業中具有較好的應用前景。

本發明配合物壓致自旋轉換性質是：在5000Oe的磁場中，當給與該材料3.95Kbar的壓力后 測變溫磁化率，自旋轉換溫度為115K，當給與該材料6.06Kbar的壓力后，轉換溫度為270K。

附圖說明