[發(fā)明專利]N-羥基-1,8-萘二甲酰亞胺釓分子線及其制備方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201410300824.0
• 申請日: 2014-06-27
• 公開（公告）號(hào): CN104045660A
• 公開（公告）日: 2014-09-17
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 陳自盧;全麗霞;吳雙;梁福沛
• 申請（專利權(quán)）人: 廣西師范大學(xué)
• 主分類號(hào): C07F5/00
• 分類號(hào): C07F5/00;C09K11/06
• 代理公司: 桂林市持衡專利商標(biāo)事務(wù)所有限公司 45107
• 代理人: 唐智芳

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種有機(jī)分子線及其制備方法，具體涉及一種N-羥基-1,8-萘二甲酰亞胺釓分子線及其制備方法。

背景技術(shù)

分子線是一類線性多核配合物，分子長度可達(dá)到納米級(jí)，具有較好的電磁性質(zhì)和光學(xué)性質(zhì)，具有分子電子器件—分子導(dǎo)線、分子開關(guān)和分子整流器等的潛在應(yīng)用。與過渡金屬相比，稀土由于4f電子處于內(nèi)層能級(jí)，被s和p軌道有效屏蔽，f-f躍遷呈現(xiàn)出尖銳的線狀譜帶，且其激發(fā)態(tài)具有相對長的壽命以及Stokes位移較大的特點(diǎn)，因而構(gòu)成其發(fā)光的獨(dú)特優(yōu)勢；另一方面，稀土元素配位數(shù)豐富多變，通過稀土離子與各種配位體的相互作用，又可以在很大程度上改變、修飾和增強(qiáng)發(fā)光特征，產(chǎn)生十分豐富的熒光光譜信息。稀土離子單電子數(shù)多、具有強(qiáng)旋軌耦合作用，使得稀土離子成為制備高能壘單分子磁體的可能，有很強(qiáng)的單離子磁各向異性的4f稀土離子的單分子磁體的研究開始進(jìn)入人們的視線。

要合成分子線，現(xiàn)有技術(shù)中一般是利用共軛程度較高的長的線性配體橋連多個(gè)金屬離子得以實(shí)現(xiàn)，而以簡單的非線性配體合成獨(dú)立的線性多核配合物卻有較大的難度。因稀土離子的配位數(shù)的可變性，因此要利用簡單的非線性配體構(gòu)筑稀土離子分子線的難度就更大，目前還尚未見有相關(guān)報(bào)道。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是提供一種N-羥基-1,8-萘二甲酰亞胺釓分子線及其制備方法。本發(fā)明所述方法利用簡單的非線性配體與釓離子成功構(gòu)筑得到納米級(jí)釓分子線。

本發(fā)明所述的N-羥基-1,8-萘二甲酰亞胺釓分子線，其化學(xué)式為：

[Gd₆(L)₁₀(CH₃OH)₂(NO₃)₈]·2CH₃OH

其中，L為N-羥基-1,8-萘二甲酰亞胺。

本發(fā)明所述的N-羥基-1,8-萘二甲酰亞胺釓分子線晶體屬于單斜晶系，空間群P2₁/c，晶胞參數(shù)為：α＝90.00°，β＝101.706°，γ＝90.00°，

本所述的N-羥基-1,8-萘二甲酰亞胺釓分子線的不對稱單元是由三個(gè)Gd(III)離子和五個(gè)L-配體(即N-羥基-1,8-萘二甲酰亞胺)、一個(gè)配位甲醇分子以及四個(gè)配位硝酸根陰離子與游離甲醇分子組成，其中Gd(III)離子有兩種配位幾何構(gòu)型，分別為九配位三帽三角棱柱體和十配位的雙帽十二面體。該釓分子線中，六個(gè)Gd(III)離子線性排列，被十個(gè)μ₂:η⁴-橋聯(lián)L-配體連接形成一個(gè)直線型六核骨架，Gd1Gd2Gd3之間的夾角為168.72°，Gd2Gd1Gd1A之間的夾角為173.78°，夾角均接近于180°，表明Gd1、Gd2、Gd3、Gd1A、Gd2A、Gd3A幾乎在同一條直線上。該分子線兩端的兩個(gè)釓離子Gd3與Gd3A被硝酸根離子螯合配位，阻斷了L-配體與釓離子的進(jìn)一步結(jié)合，致使形成了一個(gè)六核獨(dú)立的線性配合物(即本發(fā)明所述的N-羥基-1,8-萘二甲酰亞胺釓分子線)，所形成的釓分子線的長度為3.2nm，寬度為1.2～1.9nm。所述的釓分子線之間通過π…π堆積作用以肩并肩的形式形成一維鏈，兩條相鄰的一維鏈之間又通過弱的π…π堆積作用形成二維超分子結(jié)構(gòu)。二維超分子通過分子間作用力堆積而成。

申請人經(jīng)過對所述釓分子線的分析得知，該釓分子線中金屬離子間以反鐵磁交換作用為主導(dǎo)。所述的釓分子線在382nm的激發(fā)波長下，在519nm處有最大發(fā)射，與配體的472nm處的最大發(fā)射峰相近，但是呈現(xiàn)出一定的紅移趨勢，而且沒有觀察到對應(yīng)稀土離子的特征光譜，因此可歸屬為配體內(nèi)部π→π^*電荷躍遷。

本發(fā)明還包括上述N-羥基-1,8-萘二甲酰亞胺釓分子線的制備方法，包括以下步驟：

1)按比例稱取Gd(NO₃)₂·5H₂O和N-羥基-1,8-萘二甲酰亞胺，溶于有機(jī)溶劑中，混勻，得到混合液；所述的有機(jī)溶劑為無水甲醇與二氯甲烷的組合；

2)所得混合液置于容器中，經(jīng)液氮冷凍后抽至真空，熔封，然后于60～100℃條件下反應(yīng)至完全，取出后緩慢降溫，有晶體析出，分離晶體，洗滌，干燥，即得N-羥基-1,8-萘二甲酰亞胺釓分子線晶體。