[發明專利]一種鎳配位聚合物及其制備方法

有效

• 申請號: 201410079798.3
• 申請日: 2014-03-06
• 公開（公告）號: CN103833793A
• 公開（公告）日: 2014-06-04
• 發明（設計）人: 蘇峰;盧麗萍;馮思思;朱苗力
• 申請（專利權）人: 山西大學
• 主分類號: C07F15/04
• 分類號: C07F15/04;H01F1/42
• 代理公司: 山西五維專利事務所(有限公司) 14105
• 代理人: 張福增

技術領域

本發明涉及鎳配合物，具體涉及一種鎳配位聚合物，特別是一種基于鎳(II)離子、3,4,3',4'-聯苯四羧酸和1,4-二咪唑苯構筑的具有弱鐵磁相互作用的鎳配位聚合物及其制備方法。

背景技術

分子磁性材料不僅是一種新型的功能材料，而且是涉及化學、物理、材料科學及生命科學等交叉學科的新領域。傳統的磁性材料由于必須經過高溫冶煉，且密度大，精密加工成型困難，磁損耗大等原因，在高新技術和尖端科技等應用方面受到了很大的限制。相比于傳統磁性材料，分子磁體因其結構種類的多樣性，可用低溫合成及加工的方法制備，可與機械、光、電等方面結合的綜合性能，磁損耗小等特點，在超高頻裝置、高密度存貯材料、吸波材料、微電子工業和宇航等需要輕質磁性材料的領域有很大的應用前景，且在器件的小型化、低能耗、高速相應、生物聯結的相容性方面都有其獨特的優勢。正因如此，如何構建可以在有效溫度范圍內產生磁有序的分子磁體是分子磁學及材料科學領域面臨的挑戰之一，也是分子磁學研究的重要內容。

發明內容

本發明的目的正是基于上述技術現狀，提供一種可以作為分子磁性材料的鎳配位聚合物及其制備方法。

本發明提供的一種鎳配位聚合物，分子式為：{[Ni₂(BPTC)(1,4-bib)₂(H₂O)₂]}n，其中H₄BPTC為3,4,3',4'-聯苯四羧酸,1,4-bib為1,4-二咪唑苯。其結構式為：

該配合物的晶體屬三斜晶系，空間群為P-1，晶胞參數為：a=8.1587(9)b=9.3411(12)c=12.7338(12)α=105.254(2)°，β=98.139(2)°，γ=107.777(2)°。該配合物是雙核鎳八面體配位環境。Ni1分別與兩個不同羧酸中的三個O原子，兩個N原子，及一個水分子配位；Ni2分別與兩個不同羧酸中的O原子，一個N原子，一個水分子，及一個橋基酚O原子配位。Ni-O鍵長的范圍為2.038(4)-2.133(3)Ni-N鍵長的范圍為2.081(4)-2.090(4)Ni1-O1-Ni2鍵角為100.50(14)°，雙核Ni1與Ni2間的距離為3.229X射線粉末衍射證實晶體樣品均一穩定。

本發明提供的一種鎳配位聚合物的制備方法，包括下述步驟：

(1)將摩爾比為1︰2︰2︰3800的3,4,3',4'-聯苯四羧酸，1,4-二咪唑苯，Ni(NO₃)₂·6H₂O和水混合，調pH為6.5，置于聚四氟乙烯管中；

(2)室溫攪拌至少20min，將此聚四氟乙烯管密封于不銹鋼反應釜中，在160℃下晶化72h，自然冷卻至室溫，析出淺藍色顆粒狀晶體，用蒸餾水洗滌后真空泵抽干收集產品。

在1000Oe外磁場下通過擬合變溫磁化率實驗數據得出聚合物中鎳離子間存在弱鐵磁相互作用，可以用作分子磁性材料。

本發明的優點和效果：

本發明的鎳配位聚合物是在水熱合成條件下得到，制備方法工藝簡單，樣品純度高，收率高。熱重分析表明其主結構在263℃以上發生分解，具有較高的熱穩定性。

本發明提供的鎳配位聚合物是基于3,4,3',4'-聯苯四羧酸配體和輔助配體1,4-二咪唑苯構筑的，在1000Oe外磁場下通過變溫磁化率實驗數據得出聚合物中鎳離子間存在弱鐵磁相互作用，可以用作分子磁性材料。

附圖說明

圖1本發明鎳配位聚合物的晶體結構圖

圖2本發明鎳配位聚合物在298K的X射線粉末衍射圖

圖3本發明鎳配位聚合物的熱重分析圖

圖4本發明鎳配位聚合物在1000Oe外磁場作用下的變溫磁化率曲線圖

具體實施方式

實施例1.將0.1毫摩爾H₄BPTC，0.2毫摩爾的1，4-bib和0.2毫摩爾的Ni(NO₃)₂·6H₂O混合溶解于7mL水中，調pH為6.5，置于13ml聚四氟乙烯管中，室溫攪拌30min，將此聚四氟乙烯管密封于不銹鋼反應釜中，在160℃下晶化72h，自然冷卻至室溫，析出淺藍色顆粒狀晶體，用蒸餾水洗滌后真空泵抽干收集產品，產率為78.2%。

鎳配位聚合物的結構測定：