基于吡啶-三唑类配体的单核Fe(Ⅱ)磁性配合物及其合成方法与应用
【专利说明】基于吡啶-三唑类配体的单核Fe( II )磁性配合物及其合 成方法与应用
[0001] 关于资助研宄或开发的声明：本发明是在天津市应用基础与前沿技术研宄计划天 津市自然科学基金项目（Grant no. 14JCQNJC05900)以及国家自然科学基金项目（Grant No. 21301128)的资助下进行的。
技术领域
[0002] 本发明属于有机合成和金属有机化学技术领域，涉及三唑的具有单核结构的三唑 Fe (1[)磁性配合物的合成，更具体的说是4-3-吡啶-1，2, 4-三唑配体的单核Fe (II)多孔 磁性配合物的合成及其在在分子基磁性材料方面，特别是光、热开关或信息存储方面。
【背景技术】
[0003] 自1986年Miller和Kahn分别报道分子铁磁体以来，对分子基磁性材料的研宄 已成为国内外研宄前沿和热点课题。自旋转换磁性配合物作为一类重要的分子基磁性材 料，是由d 4-d7过渡金属离子和具有中等配位场的配体构建，由于中心金属离子在正八面体 场中有两种电子排列方式（高自旋态和低自旋态），在一个适当和可控制的外界微扰下（如 温度变化、压力变化和光辐射等），这两种高低自旋态可进行互变，并伴随明显的颜色变化。 利用这种特殊的分子双重态，体系可以在分子水平上实现信息存储，特别是光、热诱导自旋 转换的双稳态效应(即相当于目前数据记录的0和1的功能)有望在光、热开关和信息记录 技术中得到应用。
[0004] 小分子1，2, 3-三氮唑、1，2, 4-三氮唑及其衍生物配体具有丰富的配位模式、适 中的配体场强度和分子间协同效应等多方面优点，使得它们形成的磁性配合物表现出多样 化的结构和独特的光、电、磁性质。实践证明铁的三氮唑衍生物体系尤其适合产生自旋转 换行为，法国的Kahn小组在1993年首次获得了室温下有滞回曲线的自旋转换磁性配合物 [Fe(trz) 3] (ClO4)2 (trz = 1,2, 4-三氮挫），并且伴有明显的颜色变化。2003年Fujigaya 小组报道了一个结合液晶属性的Fe(II)的自旋转换磁性配合物，也是一个基于三氮唑 衍生物的一维体系。近年来人们将自旋转换磁性配合物组装在LB (Langmuir-Blodgett Langmuir和Blodgett首创的膜转移技术)膜中，使得这类磁性配合物的研宄更具有理论意 义和应用前景。
[0005] 三唑类衍生物的合成方法灵活，内容丰富，具有着广阔的应用背景，我们也报道了 一系列的关于三氮唑及其衍生物配体的Zn(II)，Cd(II)和铜磁性配合物，并且报道了其光 学性质，也利用4-取代苯基-1，2, 4-三唑和铁盐得到了具有自旋转换性质的Fe (I I)磁性 配合物。在三唑的金属磁性配合物中，对于三唑Fe (II)的金属磁性配合物的报道相对来说 还是较少的，本发明属于有机合成和金属有机化学技术领域，涉及具有单核结构的三唑Fe (II)磁性配合物的合成，更具体的说是4-3-吡啶-1，2, 4-三挫的单核Fe ( Π )磁性配合 物主要应用于分子基磁性材料方面，特别是光、热开关或信息存储方面。本文采用二价铁 离子作为主体，以4-3-吡啶-1，2, 4-三唑作为配体，探宄金属有机磁性配合物对分子基 磁性材料的磁学影响。
【发明内容】
[0006] 本发明的一个目的公开了 [Fe(L)2(NCS)2(H2O)2] (1)化合物。
[0007] 本发明另一个目的公开了（1)化合物晶体的制备方法，测量数据和数据的研宄。
[0008] 本发明再一个目的公开了具有单核结构的三唑Fe (II )磁性配合物的制备。
[0009] 本发明再一个目的公开了 [Fe(L)2(NCS)2(H2O)2] (1)化合物主要应用于分子基磁 性材料方面，特别是光、热开关或信息存储方面。
[0010] 为实现上述目的，本发明提供如下的技术方案： 基于4-3-吡啶-1，2, 4-三唑配体的单核Fe (II )磁性配合物，该化合物是新的，通过 scifinder查询没有文献报道该物质；其化学通式如下：
[Fe (L)2(NCS)2(H2O)2] (1)； L的结构式为
【主权项】
1. 基于4-3-吡啶-1，2, 4-三唑配体的单核Fe ( II )磁性配合物，其化学通式如下： [Fe (L)2(NCS)2(H2O)2] (1)； L的结构式为
L指的是4-3-吡啶-1,2, 4-三唑配体。
2. 权利要求1所述的具有单核结构的三唑Fe ( Π )磁性配合物单晶，其中的三斜晶系 用BRUKER SMART 1000 X-射线单晶衍射仪，采用石墨单色器的MoJo·辐射（2= 0.071 073 rim)作为衍射光源，在172 (2) K温度下，以扫描方式，测定主要晶体学数据如下：
3. -种制备权利要求1所述具有单核结构的三唑Fe ( Π )磁性配合物的方法，其特征在 于：称取 0.1814 g (0.5 mmol) Fe (ClO4) 2·6Η20 用 10 mL 水溶解，称取配体 L 0.106 g (0.5 mmol)用5mL乙醇溶解，同时加入抗坏血酸0. 005 g ;将以上两种溶液混合，然后加入0. 076 g (I mmol)NH4NCS，加入后常温搅拌约五小时；将溶液过滤后静置，两周后长出黄色透明晶 体。
4. 权利要求1所述基于4-3-吡啶-1，2, 4-三唑配体的单核三唑Fe ( II )磁性配合物 在分子基磁性材料方面，特别是光、热开关或信息存储方面。
5. 权利要求4所述的应用，其中所述的分子基磁性材料指是在结构上以超分子化学为 主要特点的、在微观上以分子磁交换为主要性质的、具有宏观磁学特征并可能应用的一类 物质。
【专利摘要】本发明公开了基于吡啶-三唑类配体的单核Fe(Ⅱ)磁性配合物及其合成方法与应用。本发明的具有单核结构的三唑Fe(Ⅱ)磁性配合物主要应用于分子基磁性材料方面，特别是光、热开关或信息存储方面。试验结果表明:具有单核结构的三唑Fe(Ⅱ)磁性配合物[Fe(L)2(NCS)2(H2O)2] ( 1)具有分子间反铁磁相互作用，该三唑Fe(Ⅱ)磁性配合物主要应用于分子基磁性材料方面，特别是光、热开关或信息存储方面有一个广阔的应用前景。
【IPC分类】H01F1-42, C07F15-02
【公开号】CN104744521
【申请号】CN201510101723
【发明人】丁斌, 武向侠
【申请人】天津师范大学
【公开日】2015年7月1日
【申请日】2015年3月9日