[發明專利]一種過渡金屬配位聚合物及其制備方法

無效

• 申請號: 201410440838.2
• 申請日: 2014-09-01
• 公開（公告）號: CN104262363A
• 公開（公告）日: 2015-01-07
• 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: C07F1/08
• 分類號: C07F1/08;C07F15/02;C07F15/04
• 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

本發明涉及金屬配合物，具體涉及過渡金屬配位聚合物，特別是一種基于過渡金屬和2,4,2',4'-聯苯四羧酸構筑的具有鐵磁相互作用的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過渡金屬配位聚合

物及其制備方法。

本發明提供的一種過渡金屬配位聚合物，分子式為：[M(H₂BPTC)]_n，其中H₄BPTC為2,4,2',4'-聯苯四羧酸，M為元素周期表第四周期的過渡金屬離子；結構式為：

式中：M為元素周期表第四周期的過渡金屬離子。

所述的過渡金屬離子M為Ni、Cu或Fe。

本發明提供的鎳或銅配位聚合物的制備方法，包括如下步驟：

(1)將摩爾比為1﹕2﹕3500-4500的2,4,2',4'-聯苯四羧酸、MCl₂·6H₂O和水混合，調pH為6.0～7.5，置于聚四氟乙烯管中；

(2)將此聚四氟乙烯管密封，置于不銹鋼反應釜中，在130～160℃下晶化65-80h，自然冷卻至室溫，析出顆粒狀晶體，用蒸餾水洗滌后真空泵抽干收集產品。

本發明提供的鐵配位聚合物的制備方法，包括如下步驟：

(1)將摩爾比為1﹕2﹕2﹕3500-4500的2,4,2',4'-聯苯四羧酸、Fe₂(SO₄)₃·6H₂O、草酸和水混合，置于聚四氟乙烯管中；

(2)將此聚四氟乙烯管密封，置于不銹鋼反應釜中，在130～160℃下晶化65-80h，自然冷卻至室溫，析出顆粒狀晶體，用蒸餾水洗滌后真空泵抽干收集產品。

在1000?Oe外磁場下通過擬合變溫磁化率實驗數據得出兩種聚合物中鎳離子、銅離子間存在

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、銅或鐵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。熱重分析表明配合物1和2主結構分別在444℃和360℃以上發生分解，具有較高的熱穩定性。

本發明提供的鎳、銅配位聚合物是基于2,4,2',4'-聯苯四羧酸配體構筑的，在1000?Oe外磁場下通過變溫磁化率實驗數據得出這兩種聚合物中鎳離子、銅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本發明配位聚合物的晶體結構圖

圖2本發明鎳、銅配位聚合物在298K的X射線粉末衍射圖(a)、(b)

圖3本發明鎳、銅配位聚合物的熱重分析圖(c)、(d)

圖4本發明鎳、銅配位聚合物在1000?Oe外磁場作用下的變溫磁化率曲線圖(e)、(f)

具體實施方式

實施例1.將0.1毫摩爾H₄BPTC和0.2毫摩爾的NiCl₂·6H₂O混合溶解于7mL水中，調pH為6.5，置于13ml聚四氟乙烯管中，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67％。元素分析：理論值：C?43.34,H?14.55；實驗值:C?43.07,H?14.73。