[發(fā)明專利]一種兼具高穩(wěn)定性與光刺激響應(yīng)性的鏑基單離子磁體超分子框架及其合成方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202210262448.5
• 申請(qǐng)日: 2022-03-16
• 公開（公告）號(hào): CN114835909B
• 公開（公告）日: 2023-05-30
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 王凱;羅學(xué)晶;滕青湖;梁福沛
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 桂林理工大學(xué)
• 主分類號(hào): C08G83/00
• 分類號(hào): C08G83/00;C07F5/00;H01F1/42
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本發(fā)明公開了一種兼具高穩(wěn)定性與光刺激響應(yīng)性的鏑基單離子磁體超分子框架及其合成方法。此框架分子式為[Dy(thqa)]，單個(gè)分子由1個(gè)三(8?羥基喹啉?2?甲醛)縮三(2?氨乙基)胺席夫堿配體，以其3個(gè)酚氧原子、3個(gè)亞胺氮原子與3個(gè)喹啉氮原子共同螯合1個(gè)鏑離子而形成單核配合物結(jié)構(gòu)。各分子進(jìn)而通過分子間π···π堆積作用與相鄰的3個(gè)分子相連，形成超分子框架。熱重測試、各種溶劑與堿性溶液浸泡樣品的X?射線粉末衍射測試，分別表明了該框架良好的熱穩(wěn)定性、溶劑穩(wěn)定性與堿穩(wěn)定性。該框架呈現(xiàn)頻率依賴的單離子磁體行為，且具備雙重弛豫特征。而在施加光刺激后，其靜態(tài)與動(dòng)態(tài)磁學(xué)行為相對(duì)于光刺激前均有較大變化，表明該框架同時(shí)具備良好的光刺激響應(yīng)性。

技術(shù)領(lǐng)域

發(fā)明涉及新型分子基磁性材料的制備，特別是一種兼具光刺激響應(yīng)性與高化學(xué)穩(wěn)定性的鏑基單離子磁體超分子框架及其制備方法。

背景技術(shù)

單離子磁體以單個(gè)分子為磁疇單位，有望突破現(xiàn)有材料磁存儲(chǔ)密度的極限，是未來高密度信息存儲(chǔ)材料的重點(diǎn)發(fā)展對(duì)象之一。尤其是其中的鏑基單離子磁體，因鏑離子固有的強(qiáng)磁各向異性，在有效能壘和阻塞溫度等磁性能參數(shù)方面已取得可喜突破。然而，目前所開發(fā)的高性能鏑基單離子磁體，多數(shù)屬于金屬有機(jī)化合物的范疇。其合成條件較為苛刻，尤其是磁體本身的熱穩(wěn)定性與化學(xué)穩(wěn)定性不夠理想。發(fā)展高穩(wěn)定性的鏑基單離子磁體，開始成為該領(lǐng)域中亟待解決的重要技術(shù)問題之一。

作為一種外源性的刺激手段，光也能對(duì)單離子磁體的性能實(shí)施調(diào)控，喚起其磁行為的響應(yīng)。更重要的是，光特有的非侵入性、高可控性與高時(shí)間分辨率，為單離子磁體的實(shí)時(shí)與遠(yuǎn)程操控提供了可能，非常有助于磁體的器件化與智能化。但這種響應(yīng)的構(gòu)建須以光與磁性間的強(qiáng)關(guān)聯(lián)為前提，對(duì)磁體的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)提出了很高的要求。因而盡管此類光刺激響應(yīng)性單離子磁體極具吸引力與挑戰(zhàn)性，目前所報(bào)道與開發(fā)的相關(guān)體系寥寥無幾。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是針對(duì)上述現(xiàn)狀，提供一種兼具高穩(wěn)定性與光刺激響應(yīng)性的鏑基單離子磁體超分子框架及其合成方法。

本發(fā)明涉及的一種兼具高穩(wěn)定性與光刺激響應(yīng)性的鏑基單離子磁體超分子框架，其特征在于其化學(xué)式為[Dy(thqa)]，其中H₃thqa代表三(8-羥基喹啉-2-甲醛)縮三(2-氨乙基)胺席夫堿配體。該框架結(jié)晶于三斜晶系，空間群。其晶胞參數(shù)為：α＝90°，β＝90°，γ＝120°；Z＝6，ρ_calc(g/cm³)＝1.7338g·cm^–3，μ＝2.582mm^–1，F(xiàn)(000)＝2310.2，R₁[I＝2σ(I)]＝0.0185，w?R₂[I＝2σ(I)]＝0.0461，R₁(alldata)＝0.0195，wR₂(alldata)＝0.0469；詳細(xì)的晶體學(xué)參數(shù)見下表1：

表1.基于鏑單離子磁體的超分子框架的晶體學(xué)參數(shù)。

一種兼具高穩(wěn)定性與光刺激響應(yīng)性的鏑基單離子磁體超分子框架，其所包含的鏑基單離子磁體結(jié)構(gòu)單元，由一個(gè)脫質(zhì)子的thqa^3-配體，以其所含的3個(gè)亞胺氮原子、3個(gè)酚氧原子和3個(gè)喹啉氮原子組成的配位口袋，共同螯合1個(gè)鏑離子而組成。經(jīng)SHAPE?2.0分析，該鏑中心為D_3h對(duì)稱的九配位三帽三棱柱幾何構(gòu)型。在整個(gè)晶格之中，各鏑基單離子磁體通過配體之間的π···π相互作用，與相鄰的3個(gè)鏑基單離子磁體連接在一起，進(jìn)而形成具備3，6-拓?fù)錁?gòu)型的超分子框架。其中，相鄰分子配體之間形成π···π相互作用的兩個(gè)喹啉環(huán)，其中心距離為而相鄰分子間Dy···Dy中心的距離均為

本發(fā)明涉及的一種兼具高穩(wěn)定性與光刺激響應(yīng)性的鏑基單離子磁體超分子框架，是使用8-羥基喹啉-2-甲醛、三(2-氨基乙基)胺與DyCl₃·6H₂O為原料，以甲醇作為為溶劑，以三乙胺作為脫質(zhì)子堿，通過常規(guī)溶劑揮發(fā)法而制得。