[發(fā)明專(zhuān)利]一種手性稀土-氮氧自由基單鏈磁體及其制備方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201810045497.7
• 申請(qǐng)日: 2018-01-17
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN108358954B
• 公開(kāi)（公告）日: 2019-10-29
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 師唯;劉曉慶;程鵬
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 南開(kāi)大學(xué)
• 主分類(lèi)號(hào): C07F5/00
• 分類(lèi)號(hào): C07F5/00;H01F1/00;H01F1/42
• 代理公司: 天津耀達(dá)律師事務(wù)所 12223
• 代理人: 侯力

一種手性稀土‐氮氧自由基單鏈磁體及其制備方法，所述單鏈磁體化學(xué)式為：[Dy(hfac)₃((1R)?(?)?Myrtenal?NIT)]_n，其中，n為1到正無(wú)窮的自然數(shù)。其制備方法是將六氟乙酰丙酮鏑的正己烷溶液回流兩小時(shí)后，加入(1R)?(?)?Myrtenal?NIT的二氯甲烷溶液反應(yīng)數(shù)分鐘，后經(jīng)室溫?fù)]發(fā)得到目標(biāo)產(chǎn)物。本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)：通過(guò)簡(jiǎn)單的化學(xué)合成制備了一例手性稀土?氮氧自由基配合物，該配合物表現(xiàn)出零場(chǎng)慢磁馳豫行為，磁滯回環(huán)。這種具有手性的單鏈磁體材料不但在高密度信息存儲(chǔ)、量子計(jì)算機(jī)以及自旋電子器件等方面具有潛在的應(yīng)用價(jià)值，并使人們能夠進(jìn)一步了解手性和磁現(xiàn)象之間的相關(guān)性及相互影響。

【技術(shù)領(lǐng)域】

本發(fā)明屬于功能性材料制備技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種手性稀土-氮氧自由基配合物型單鏈磁體及其制備方法。

【背景技術(shù)】

磁性存儲(chǔ)材料作為一種最重要的信息存儲(chǔ)材料對(duì)人類(lèi)的生活和生產(chǎn)產(chǎn)生了深遠(yuǎn)影響，而分子納米磁體的出現(xiàn)更是極大地推動(dòng)了這一領(lǐng)域的發(fā)展。它是一種基于單個(gè)分子或分子納米鏈的超順磁體，具有傳統(tǒng)磁體所特有的磁雙穩(wěn)態(tài)和磁滯回線(xiàn)等性質(zhì)，理論上也可以用來(lái)作為信息存儲(chǔ)材料。且與傳統(tǒng)磁體不同的是，它的磁體性質(zhì)是建立在單個(gè)分子或單鏈基礎(chǔ)上，即一個(gè)分子或一段分子鏈就可以代表一個(gè)“0”或“1”狀態(tài)，從而存儲(chǔ)一個(gè)bit的數(shù)據(jù)。雖然這一領(lǐng)域的發(fā)展已有二十余年，然而目前已經(jīng)報(bào)道的分子納米磁體都只有極低溫度附近才能展現(xiàn)磁雙穩(wěn)態(tài)，這與實(shí)際應(yīng)用的要求還有相當(dāng)大的差距。因此，合成具有高勢(shì)能壘和高阻塞溫度的分子納米磁體仍是這一領(lǐng)域最主要的挑戰(zhàn)和目標(biāo)。而目前已有的研究結(jié)果都說(shuō)明提高自旋載體的單離子各向異性和它們之間磁耦合作用是獲得高勢(shì)能壘分子納米磁體的關(guān)鍵。稀土離子一般具有大的軌道角動(dòng)量，自旋-軌道耦合使其具有強(qiáng)的磁各向異性；但是由于受到外層電子的屏蔽，稀土離子間的磁耦合一般都很弱。通過(guò)引入氮氧自由基作為橋聯(lián)配體及自旋載體，可以建立自由基與稀土離子間的有效磁耦合，從而增強(qiáng)稀土離子之間的磁耦合作用，獲得高勢(shì)能壘的單鏈磁體。

手性是在微觀(guān)世界和宏觀(guān)世界中都廣泛存在的一種現(xiàn)象，研究手性物質(zhì)不僅具有重要的理論意義，而且對(duì)探索合成新材料有重要的指導(dǎo)作用，目前手性配合物在非線(xiàn)性光學(xué)、醫(yī)學(xué)、以及生物、磁性等領(lǐng)域都有重要應(yīng)用。集磁性和手性于一體的雙功能材料能夠表現(xiàn)出獨(dú)特的鏡像和磁學(xué)性能，而手性和磁性的相互影響則更是具有重要的理論研究?jī)r(jià)值。通過(guò)將電子自旋、軌道和手性結(jié)構(gòu)特征融于同一化合物中，研究配合物的分子磁化學(xué)和光電性質(zhì)，實(shí)現(xiàn)手性分子磁體、手性自旋交叉等多功能分子材料。

目前分子磁手性化學(xué)研究受到手性合成不易控、分離困難等因素的影響而進(jìn)展地較為緩慢，我們選擇手性純的氮氧自由基作為配體合成的手性稀土單鏈磁體，產(chǎn)物手性純度高，合成過(guò)程簡(jiǎn)單，對(duì)于研究分子磁性和手性影響是一種更優(yōu)的選擇路徑。

【發(fā)明內(nèi)容】

本發(fā)明的目的是針對(duì)分子磁手性化學(xué)受到常規(guī)手性合成和分離困難的問(wèn)題，提供一種以單一手性配體合成手性稀土-氮氧自由基單鏈磁體及其制備方法。本發(fā)明選用手性氮氧自由基合成單鏈磁體，該材料是六氟乙酰丙酮合鏑水合物與自由基組裝成的一維配合物，在70℃下反應(yīng)5分鐘，冷卻至室溫后，過(guò)濾，濾液在室溫下靜置一周，得到條狀的淺藍(lán)色晶體。

本發(fā)明的技術(shù)方案：