专利名称：5-甲基-1h-四氮唑钴(ii)配合物磁性材料及其制备方法与应用的制作方法
技术领域：
本发明涉及金属-有机配位聚合物及其分子基磁性材料技术领域，特别是含有 5-甲基-IH-四氮唑配体的钴磁性材料的制备方法及其应用，所述化合物是同时含有5-甲基-IH-四氮唑和1，2，3-苯三酸混合配体的钴(II)配合物，其磁学性质使其可以作为分子基磁性材料在材料科学领域得到应用。
背景技术：
近年来，设计和合成具有高维有序空间结构和优良理化性能的分子基功能材料已经引起了人们极大的兴趣(游效曾，分子材料-光电功能化合物，上海科学技术出版社， 2001 ;朱道本，功能材料化学进展，化学工业出版社，2005 ;Larsson, K. Molecule-Based Materials: The Structural Network Approach, Elsevier B. V. ；Amsterdam, 2005)。 与传统的无机材料相比，当一个或多个有机桥联配体和具有不同电子结构的顺磁过渡金属离子自组装形成晶态固体材料时，金属离子的排列方式以及有机桥联配体的配位模式对组装体的结构和性能有着重要的作用。作为分子基功能材料的一个分支，分子基磁体的设计和研究涉及化学、物理、材料和生命科学等诸多交叉学科，其主要任务之一是研究分子体系中由桥联配体所连接的自旋载体之间的磁相互作用及其机理，揭示分子宏观的磁学性能与微观结构之间的内在关系，筛选和发现新的磁性功能材料(J. S. Miller, Μ. Drillon, Eds. Magnetism: Molecules to Materials (I-IV). ffeinheim, ffilley-VCH, 2002;0. Kahn, Molecular Magnetism, VCH, ffeinheim, Germany, 1993; M. Sakamoto, K. Manseki, H. Okawa, Coord. Chem. Rev. 2001, 219 - 221, 379 - 414; Kurmoο, M. Chem. Soc. Rev. 2009, 38, 1353 - 1379)。四唑配体是常见的含氮原子的刚性五元杂环，其唑环上的给体N原子所含有的孤对电子为其与过渡金属离子配位形成金属配合物提供了可能，而且其丰富的氮原子可使其表现出多种潜在的配位模式。它们结构上的特殊性使得这些含四唑类配体的配合物具备了潜在的独特性质，在吸附、催化、磁性、非线性光学、发光等诸多材料领域和医药领域都具有潜在的应用价值(Y· _L. Yao, L. Xue, Y. -X. Che, J. -M. Zheng, Cryst. Growth Des. 2009, 9, 606; Y. -C. Qiu, H. Deng, J. -X. Mou, S. -H. Yang, M. Zeller, S. R. Batten, H. -H. Wu, J. Li, ChemComm. 2009, 5415; ff. -C. Song, J. -R. Li, P. -C. Song, Y. Tao, Q. Yu, X. -L. Tong, X. -H. Bu, Inorg. Chem. 2009, 48, 3792; Z. Li, M. Li, X.-P. Zhou, T. ffu, D. Li, S. ff. Ng, Cryst. Growth Des. 2007, 7，1992)。然而，迄今为止，以5-甲基-IH-四氮唑和1，2，3-苯三酸为混合配体的过渡金属磁性配合物的研究还很有限。相关研究有望为新型的分子基磁性材料的开发和应用开辟新的道路
发明内容
本发明目的在于提供一个同时含有5-甲基-IH-四氮唑和1，2，3-苯三酸混合配体钴(II)配合物磁性材料以及该材料制备方法及其应用。这个配合物是含有混合的5-甲基-IH-四氮唑和1，2，3-苯三酸配体的二维钴(II)配合物，在低温时显示自旋倾斜的反铁磁行为。为实现上述目的，本发明提供如下的技术内容
具有下述化学通式的5-甲基-IH-四氮唑和1，2，3-苯三酸混合配体钴(II)配合物 [Co2(H2O) (mtz) (btc)],其中mtz是5-甲基四氮唑负一价阴离子，btc是1，2，3-苯三酸的-3价阴离子，其分子式如下
权利要求
1.具有下述化学通式的5-甲基-IH四氮唑和1，2，3-苯三酸混合配体钴(II)配合物[Co2 (H2O) (mtz) (btc)]；其中mtz是5-甲基四氮唑负一价阴离子，btc是1，2，3-苯三酸的_3价阴离子,其分子式如下
2.权利要求I所述混合配体钴(II)配合物的单晶，其特征在于该固态配合物结晶于单斜晶系C2/c 空间群，晶胞参数为a = 22. 975(3) K, b = 10. 1639(12) K, c = 12.9843(16) Kb = 103. 548(2)°, V = 2947.6(6) A3, Z= 8，具有如图I所示的结构；该配合物的红外吸收峰为 3411 cm1, 1634 cm1, 1612 cm S 1495 cm1, 1451 cm1, 1384 cm1, 1296 cm1, 1178 cnT1，1064 cnT1，935 cnT1，713 cm_1,456 cnT1，具有如图 2 所示的红外图谱；配合物的二维骨架在343至482 °(之间分解，剩余残渣为氧化钴，具有如图3所示的热重分析图。
3.—种权利要求I所述混合配体钴(II)配合物的制备方法，其特征在于将5-甲基-IH-四氮唑、1，2，3-苯三酸和六水合硝酸钴在二次蒸馏水中经由水热反应得到红色块状晶体，其中5-甲基-IH-四氮唑1，2，3-苯三酸六水合硝酸钴的摩尔比为I :1 :1 1.5; 二次蒸馏水的体积为10.0 mL;控制的pH值范围为3 4 ；170 185 °C下保温4天后降到室温，然后洗涤，干燥；得到红色块状晶体。
4.权利要求3所述的制备方法，其中所述的水热反应指的是在内衬聚四氟乙烯的不锈钢反应釜中，以二次蒸馏水为反应介质，通过控温烘箱加热100 200 °C使容器内部产生自生I 100 Mpa压强，使得在通常情况下难溶或不溶的物质溶解并结晶析出。
5.权利要求I所述5-甲基-IH四氮唑和1，2，3-苯三酸混合配体钴(II)配合物在制备作为分子基磁性材料方面的应用。
6.权利要求5所述的应用，其中所述的分子基磁性材料指的是磁性传感器、低密度计算机硬盘信息存储材料。
全文摘要
本发明涉及5-甲基-1H-四氮唑和1,2,3-苯三酸混合配体钴(II)配合物磁性材料及其制备方法和应用。本发明所述的配合物磁性材料的化学式为[Co2(H2O)(mtz)(btc)]，其中mtz是5-甲基四氮唑负一价阴离子，btc是1,2,3-苯三酸的-3价阴离子。配合物磁性材料采用水热方法制备，产率较高，重现性好。该配合物磁性材料是同时含有5-甲基-1H-四氮唑和1,2,3-苯三酸混合配体的钴(II)配合物，在低温时呈现明显的自发磁化行为，可以作为分子基磁性材料在材料科学领域具有巨大的应用价值。
文档编号H01F1/42GK102690296SQ20121021054
公开日2012年9月26日 申请日期2012年6月26日 优先权日2012年6月26日
发明者刘婧, 刘忠义, 杨恩翠, 赵小军 申请人:天津师范大学