一种具有抗磁性链状配位聚合物的制备方法与流程

本发明涉及磁学性质及材料领域，具体是一种具有抗磁性链状配位聚合物的制备方法。

背景技术：

现有研究配合物的磁学性质主要集中在铁磁性和反铁磁的过渡金属以及稀土金属中的部分元素，主要测试配合物的的磁化率随温度的变化曲线，当温度降低到居里温度后，配合物显示铁磁性或反铁磁耦合作用，这些方面的研究比较普遍。但现有技术中缺少通过温度控制磁学性质的材料的研究，尤其是在达到200℃高温时结构依然不被破坏的配合物材料的研究。

技术实现要素：

本发明的目的是建立基于配合物磁学性质的一种通过温度控制磁学性质的材料。拓展磁学材料的种类，应用范围和选材。通过简单的方法合成得到一种抗磁性材料。本发明利用含磺酸基配体，含氮配体与锌离子配位形成的配合物。通过温度的变化，得到抗磁性材料。

本发明是通过以下技术方案实现的：

一种具有抗磁性链状配位聚合物的制备方法，包括以下步骤：将0.5~1.5 mmol Zn(NO3)2·6(H2O)、0.5~1.5 mmol间苯二甲酸-5-磺酸钠、0.5~1.5 mmol 4,4’-联吡啶溶于15~20 mL中，封装在反应釜中加热2~4d后降温到室温条件，有无色的块状单晶析出。

优选的步骤为：将1 mmol Zn(NO3)2·6(H2O)、1 mmol间苯二甲酸-5-磺酸钠、1 mmol 4,4’-联吡啶溶于20 mL水和乙醇的混合溶液中，封装在反应釜中加热3d后降温到室温条件，至有无色的块状单晶析出，产率为92%。

所述的水和乙醇的混合溶液中水和乙醇的体积比为1：1。

本发明中的配合物热稳定性良好，可以达到200℃配合物的结构不被破坏。同时，还具有荧光性质，其发射峰在412 nm。配体的荧光发射峰在356 nm。配合物的荧光发射峰红移了56 nm。配合物的磁化率在50 K时趋于常数，直到室温。在50 K时磁化率为-7.37 cm³·mol^-1，室温时磁化率为-8.07 cm³·mol^-1。磁化率为负值。并且，材料的结构为一维链状梯形结构。

表征结果表明，该方法制备得到的配合物通过温度可以得到抗磁性材料，温度升高后，材料的χ^-1值（χ^-1：磁化率的倒数）明显增加，直到50 K时数值基本保持不变，显示稳定的抗磁性。磁化率为负值。并且，材料的结构为一维链状梯形结构。

与现有技术其他材料器件相比，比本发明配合物材料具有以下优点：

(1)具有良好的热稳定性，可以200℃的温度左右仅失去溶剂分子；

(2)抗磁性稳定；

(3)还具有荧光发射性质。

附图说明

图1为本发明配合物1的分子结构；

图2为本发明配合物1的一维结构；

图3为本发明配合物1的梯形链状结构；

图4为本发明配合物1的热重曲线；

图5为本发明配合物1的χM^-1 -T曲线；

图6为本发明配合物1和配体的荧光发射光谱；

图6中，1、配合物1，NaH2L、间苯二甲酸-5-磺酸钠即本发明使用的配体。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明做进一步详细说明，但本发明的保护范围不受实施例所限。

实施例1：

将1 mmol Zn(NO3)2·6(H2O)、1 mmol间苯二甲酸-5-磺酸钠、1 mmol 4,4’-联吡啶溶于20 mL水和乙醇的混合溶液中，水和乙醇的体积比为1:1，封装在反应釜中加热3d后降温到室温条件，至有无色的块状单晶析出，得配合物1，产率为92%。

实施例2：

将0.5 mmol Zn(NO3)2·6(H2O)、1 mmol间苯二甲酸-5-磺酸钠、1.5 mmol 4,4’-联吡啶溶于15 mL水和乙醇的混合溶液中，水和乙醇的体积比为1:1，封装在反应釜中加热4d后降温到室温条件，至有无色的块状单晶析出，产率为90%。

实施例3：

将1 mmol Zn(NO3)2·6(H2O)、1.5 mmol间苯二甲酸-5-磺酸钠、1.5 mmol 4,4’-联吡啶溶于15 mL水和乙醇的混合溶液中，水和乙醇的体积比为1:1，封装在反应釜中加热3d后降温到室温条件，至有无色的块状单晶析出，产率为88%。

实施例4：

将1 mmol Zn(NO3)2·6(H2O)、0.5 mmol间苯二甲酸-5-磺酸钠、0.5 mmol 4,4’-联吡啶溶于20 mL水和乙醇的混合溶液中，水和乙醇的体积比为1:1，封装在反应釜中加热2d后降温到室温条件，至有无色的块状单晶析出，产率为85%。

实施例5：

将1 mmol Zn(NO3)2·6(H2O)、1 mmol间苯二甲酸-5-磺酸钠、1.5 mmol 4,4’-联吡啶溶于18 mL水和乙醇的混合溶液中，水和乙醇的体积比为1:1，封装在反应釜中加热3d后降温到室温条件，至有无色的块状单晶析出，产率为87%。

实施例6：

将0.5 mmol Zn(NO3)2·6(H2O)、0.5 mmol间苯二甲酸-5-磺酸钠、1 mmol 4,4’-联吡啶溶于20 mL水和乙醇的混合溶液中，水和乙醇的体积比为1:1，封装在反应釜中加热3d后降温到室温条件，至有无色的块状单晶析出，产率为80%。

以上所述实施方式仅为本发明诸多实施方式中的几种，但本发明的保护范围并不局限于此。本发明的保护范围以权利要求书的保护范围为准，任何本技术领域技术人员在本发明披露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都涵盖在本发明的保护范围之内。