专利名称：2,2’－二氨基－4,4’－联噻唑过渡金属螯合物及其超分子磁性材料与制备方法
技术领域：
本发明涉及2，2’-二氨基-4，4’-联噻唑过渡金属螯合物及其超分子磁性材料与制备方法。
背景技术：
随着社会的发展和科技的进步，无机磁性材料已远远不能满足人们的要求。自从上世纪八十年代中期，国际上出现了有机和高分子磁学以来，高分子和有机磁性材料以其优良的性能和特点，引起了越来越多国内外学者的青睐。尽管各国都纷纷投入了大量的人力和物力来进行研究，但真正有应用价值的却少之又少。
发明内容
本发明的目的是提供2，2’-二氨基-4，4’-联噻唑过渡金属螯合物及其超分子磁性材料与制备方法，以开拓采用自组装方法获得磁性能稳定、磁饱和强度高、磁滞损耗小的有机高分子磁性材料。
本发明的2，2’-二氨基-4，4’-联噻唑过渡金属螯合物，具有式1的结构 式1式中M＝Ni，Cu或Fe。
2，2’-二氨基-4，4’-联噻唑过渡金属螯合物的制备方法，包括以下步骤将2，2’-二氨基-4，4’-联噻唑和2倍摩尔数的过渡金属硫酸盐溶于乙醇，在氮气保护下，搅拌回流至少72小时，用丙酮沉出，沉淀物用丙酮、甲醇浸泡洗涤，真空干燥，得到2，2’-二氨基-4，4’-联噻唑过渡金属螯合物。
上述的过渡金属硫酸盐是硫酸镍、硫酸铜或硫酸亚铁，制得的2，2’-二氨基-4，4’-联噻唑过渡金属螯合物为2，2’-二氨基-4，4’-联噻唑镍螯合物，2，2’-二氨基-4，4’-联噻唑铜螯合物或2，2’-二氨基-4，4’-联噻唑亚铁螯合物。
本发明的2，2’-二氨基-4，4’-联噻唑过渡金属螯合物超分子磁性材料，具有式2的结构 式2式中M＝Ni，Cu或Fe，n为高分子的链节。
2，2’-二氨基-4，4’-联噻唑过渡金属螯合物超分子磁性材料的制备方法，包括以下步骤将2，2’-二氨基-4，4’-联噻唑过渡金属螯合物与2倍摩尔数的聚丙烯酸水溶液混合，调节pH值至6，室温下搅拌均匀，静置至少3小时后，过滤，用水、甲醇洗涤，制得过渡金属螯合物超分子磁性材料。
上述的2，2’-二氨基-4，4’-联噻唑过渡金属螯合物是2，2’-二氨基-4，4’-联噻唑镍螯合物，2，2’-二氨基-4，4’-联噻唑铜螯合物或2，2’-二氨基-4，4’-联噻唑亚铁螯合物。
本发明的有益效果在于开拓了制备磁性材料的新方法，首先提出采用自组装方法制备磁性材料，该方法方便且有效，制得的超分子磁性材料磁性能稳定，具有较高的磁饱和强度，磁滞损耗小，且质轻，易加工，具有很好的潜在应用前景，可望在信息材料及其吸波材料领域作出贡献。
图1是DABT/Ni/PAA的χT-T曲线；图2是DABT/Ni/PAA的磁滞回线；图3是DABT/Cu/PAA的磁滞回线；图4是DABT/Fe/PAA的磁滞回线。
具体实施例方式
实施例12，2’-二氨基-4，4’-联噻唑镍螯合物(DABT/Ni)的制备方法在500ml圆底烧瓶中，准确称取2，2’-二氨基-4，4’-联噻唑(DABT)1.98g，加入300ml乙醇，搅拌溶解，加入硫酸镍(NiSO4·6H2O)5.26g，在氮气保护下，搅拌回流72小时，用丙酮沉出，抽滤得浅蓝色粉状固体，用丙酮、甲醇浸泡洗涤至滤出液无SO42-(用BaCl2试剂检验)，真空干燥，产物为2，2’-二氨基-4，4’-联噻唑镍螯合物(DABT/Ni)，重量为4.57g。
实施例22，2’-二氨基-4，4’-联噻唑铜螯合物(DABT/Cu)的制备方法在500ml圆底烧瓶中，准确称取2，2’-二氨基-4，4’-联噻唑(DABT)1.98g，加入300ml乙醇，搅拌溶解，加入硫酸铜(CuSO4·5H2O)5.00g，在氮气保护下，搅拌回流72小时，用丙酮沉出，抽滤得蓝灰色粉状固体，用丙酮、甲醇浸泡洗涤至滤出液无SO42-(用BaCl2试剂检验)，真空干燥，产物为2，2’-二氨基-4，4’-联噻唑铜螯合物(DABT/Cu)，重量为4.89g。
实施例32，2’-二氨基-4，4’-联噻唑亚铁螯合物(DABT/Fe)的制备方法在500ml圆底烧瓶中，准确称取2，2’-二氨基-4，4’-联噻唑(DABT)1.98g，加入300ml乙醇，搅拌溶解，加入硫酸亚铁(FeSO4·7H2O)5.56g，在氮气保护下，搅拌回流72小时，用丙酮沉出，抽滤得浅棕绿色粉状固体，用丙酮、甲醇浸泡洗涤至滤出液无Fe2+(用NH4SCN和H2O2试剂检验)，真空干燥，产物为2，2’-二氨基-4，4’-联噻唑亚铁螯合物(DABT/Fe)，重量为4.93g。
实施例42，2’-二氨基-4，4’-联噻唑镍螯合物静电自组装超分子(DABT/Ni/PAA)的制备方法准确称取0.45g的DABT/Ni溶于300ml水中，称取0.15g聚丙烯酸(PAA)溶于200ml水中，将两者室温下混合于800ml烧杯中，用氢氧化钠溶液调节pH值至6，搅拌5分钟，静置3小时后，过滤，用水、甲醇洗涤，制得墨绿色粉末状的高分子软铁磁性材料(DABT/Ni/PAA)。
图1的χT-T曲线表明，DABT/Ni/PAA由顺磁性向铁磁性的显著转变。图2的磁滞回线表明该材料具有较高的磁饱和强度(Ms＝24.1emu/g)和很小磁滞损耗(Mr＝0.01215emu/g，Hc＝17.50e)，是典型的软铁磁性。
实施例52，2’-二氨基-4，4’-联噻唑铜螯合物静电自组装超分子(DABT/Cu/PAA)的制备方法准确称取0.56g的DABT/Cu溶于300ml水中，称取0.15g聚丙烯酸(PAA)溶于300ml水中，将两者室温下混合于800ml烧杯中，用氢氧化钠溶液调节pH值至6，搅拌5分钟，静置3小时后，过滤，用水、甲醇洗涤，制得黑色粉末状的高分子软铁磁性材料(DABT/Cu/PAA)。
图3的DABT/Cu/PAA磁滞回线表明，该材料具有较高的磁饱和强度(Ms＝5.0emu/g)和很小磁滞损耗((Mr＝0.0023emu/g，Hc＝16.90e)，是典型的软铁磁性。
实施例62，2’-二氨基-4，4’-联噻唑亚铁螯合物(DABT/Fe/PAA)的制备方法准确称取0.55g的DABT/Fe溶于300ml水中，称取0.15g聚丙烯酸(PAA)溶于300ml水中，将两者室温下混合于800ml烧杯中，用氢氧化钠溶液调节pH值至6，搅拌5分钟，静置3小时后，过滤，用水、甲醇洗涤，制得暗红色粉状高分子软铁磁性材料(DABT/Fe/PAA)。
图4的DABT/Fe/PAA磁滞回线表明，该材料具有较高的磁饱和强度(Ms＝9.1emu/g)和很小磁滞损耗(Mr＝0.5454emu/g，Hc＝376.90e)，是典型的软铁磁性。
权利要求
1.2，2’-二氨基-4，4’-联噻唑过渡金属螯合物，其特征在于具有式1的结构 式1式中M＝Ni，Cu或Fe。
2.按权利要求1所述的2，2’-二氨基-4，4’-联噻唑过渡金属螯合物的制备方法，其特征是包括以下步骤将2，2’-二氨基-4，4’-联噻唑和2倍摩尔数的过渡金属硫酸盐溶于乙醇，在氮气保护下，搅拌回流至少72小时，用丙酮沉出，沉淀物用丙酮、甲醇浸泡洗涤，真空干燥，得到2，2’-二氨基-4，4’-联噻唑过渡金属螯合物。
3.按权利要求2所述的2，2’-二氨基-4，4’-联噻唑过渡金属螯合物的制备方法，其特征在于所说的过渡金属硫酸盐是硫酸镍、硫酸铜或硫酸亚铁，得到的2，2’-二氨基-4，4’-联噻唑过渡金属螯合物为2，2’-二氨基-4，4’-联噻唑镍螯合物，2，2’-二氨基-4，4’-联噻唑铜螯合物或2，2’-二氨基-4，4’-联噻唑亚铁螯合物。
4.2，2’-二氨基-4，4’-联噻唑过渡金属螯合物超分子磁性材料，其特征在于具有式2的结构 式2式中M＝Ni，Cu或Fe，n为高分子的链节。
5.按权利要求4所述的2，2’-二氨基-4，4’-联噻唑过渡金属螯合物超分子磁性材料的制备方法，其特征是包括以下步骤将2，2’-二氨基-4，4’-联噻唑过渡金属螯合物与2倍摩尔数的聚丙烯酸水溶液混合，调节pH值至6，室温下搅拌均匀，静置至少3小时后，过滤，用水、甲醇洗涤，制得过渡金属螯合物超分子磁性材料。
6.按权利要求5所述的2，2’-二氨基-4，4’-联噻唑过渡金属螯合物超分子磁性材料的制备方法，其特征是所说的2，2’-二氨基-4，4’-联噻唑过渡金属螯合物是2，2’-二氨基-4，4’-联噻唑镍螯合物，2，2’-二氨基-4，4’-联噻唑铜螯合物或2，2’-二氨基-4，4’-联噻唑亚铁螯合物。
全文摘要
本发明涉及2，2’－二氨基－4，4’－联噻唑过渡金属螯合物及其超分子磁性材料与制备方法，采用自组装方法制备，先将2，2’－二氨基－4，4’－联噻唑与过渡金属制备成相应的螯合物，然后，将相应的螯合物与聚丙烯酸通过静电相互作用构筑成为超分子磁性材料。本发明的联噻唑过渡金属螯合物超分子磁性材料制备方法新颖、方便，制得的磁性材料磁性能稳定，磁饱和强度高，磁滞损耗小，且质轻，易加工，是一类具有很好的潜在应用前景的有机软铁磁性材料。
文档编号H01F1/00GK1876651SQ20061005229
公开日2006年12月13日 申请日期2006年7月4日 优先权日2006年7月4日
发明者孙维林, 林维红, 阳俊, 沈之荃 申请人:浙江大学