一种甲苯与4,4’‑联吡啶构筑的新型磁性材料及合成方法与流程

4-(n,n’-双(4-羧基苄基)氨基)甲苯与4,4’-联吡啶构筑的新型磁性材料{[col(4,4’-bpy)]·(h2o)}n(h2l为4-(n,n’-双(4-羧基苄基)氨基)甲苯，4,4’-bpy为4,4’-联吡啶)及合成方法。

背景技术：

配位聚合物(coordinationpolymer)是进十几年配位化学发展的最快的一个方向，是一个涉及无机化学、有机化学和配位化学等多学科的崭新的研究课题。兼有无机材料的刚性和有机材料的柔性特征，使其在现代材料研究方面呈现出巨大的发展潜力和诱人的发展前景。

技术实现要素：

本发明的目的就是为设计合成4-(n,n’-双(4-羧基苄基)氨基)甲苯与4,4’-联吡啶构筑的新型磁性材料，利用溶剂热法合成{[col(4,4’-bpy)]·(h2o)}n。

本发明涉及的{[col(4,4’-bpy)]·(h2o)}n的单体分子式为：c33h29con3o5，分子量为：606.52g/mol,h2l为4-(n,n’-双(4-羧基苄基)氨基)甲苯，4,4’-bpy为4,4’-联吡啶。晶体结构数据见表一,键长键角数据见表二。

表一{[col(4,4’-bpy)]·(h2o)}n的晶体学参数

^ar1＝σ||fo|–|fc||/σ|fo|.^bwr2＝[σw(|fo²|–|fc²|)²/σw(|fo²|)²]^1/2

表二{[col(4,4’-bpy)]·(h2o)}n的部分键长和键角(°)

所述{[col(4,4’-bpy)]·(h2o)}n的合成方法具体步骤为：

(1)将0.188-0.376g分析纯h2l和0.039-0.078g分析纯4,4’-联吡啶溶于10-20ml二次蒸馏水中，调节ph为8后，再加入0.088-0.176g分析纯无水乙酸钴，置于聚氟四乙烯高压反应釜中，并置于170℃烘箱三天后取出，冷却至室温，打开高压反应釜，底部有浅紫色透明块状晶体即{[col(4,4’-bpy)]·(h2o)}n。通过单晶衍射仪测定{[col(4,4’-bpy)]·(h2o)}n的结构，晶体结构数据见表一,键长键角数据见表二。

(2)取步骤(1)所得纯相{[col(4,4’-bpy)]·(h2o)}n晶体在温度2-300k，1koe直流外磁场下扫描。以所得数据绘制χm-t、χmt-t曲线，χmt在300k时为2.69cm³kmol^-1，且χmt在60–300k范围内随温度变化不明显。当温度低于60k时，χmt值迅速升高，在45k时达到最大值4.26cm³kmol^-1，然后逐渐降低到2k时的最小值1.87cm³kmol^-1。χmt值的增大，表明{[col(4,4’-bpy)]·(h2o)}n单体中相邻钴离子之间呈现铁磁交换作用。

本发明具有工艺简单、成本低廉、化学组分易于控制、重复性好并产量高等优点。

附图说明

图1为本发明{[col(4,4’-bpy)]·(h2o)}n所用4-(n,n’-双(4-羧基苄基)氨基)甲苯的结构示意图。

图2为本发明{[col(4,4’-bpy)]·(h2o)}n的单体结构示意图。

图3为本发明{[col(4,4’-bpy)]·(h2o)}n三维堆积示意图。

图4为本发明{[col(4,4’-bpy)]·(h2o)}n的χm-t、χmt-t曲线图。

具体实施方式

实施例1：

本发明涉及的{[col(4,4’-bpy)]·(h2o)}n的单体分子式为：c33h29con3o5，分子量为：606.52g/mol,h2l为4-(n,n’-双(4-羧基苄基)氨基)甲苯，4,4’-bpy为4,4’-联吡啶。晶体结构数据见表一,键长键角数据见表二。

所述{[col(4,4’-bpy)]·(h2o)}n的合成方法具体步骤为：

(1)将0.188g分析纯h2l和0.039g分析纯4,4’-联吡啶溶于10ml二次蒸馏水中，调节ph为8后，再加入0.088g分析纯无水乙酸钴，置于聚氟四乙烯高压反应釜中，并置于170℃烘箱三天后取出，冷却至室温，打开高压反应釜，底部有浅紫色透明块状晶体即{[col(4,4’-bpy)]·(h2o)}n。产量0.238g，产率75％。通过单晶衍射仪测定{[col(4,4’-bpy)]·(h2o)}n的结构，晶体结构数据见表一，键长键角数据见表二。

(2)取步骤(1)所得纯相{[col(4,4’-bpy)]·(h2o)}n晶体在温度2-300k，1koe直流外磁场下扫描。以所得数据绘制χm-t、χmt-t曲线，χmt在300k时为2.69cm³kmol^-1，且χmt在60–300k范围内随温度变化不明显。当温度低于60k时，χmt值迅速升高，在45k时达到最大值4.26cm³kmol^-1，然后逐渐降低到2k时的最小值1.87cm³kmol^-1。χmt值的增大，表明{[col(4,4’-bpy)]·(h2o)}n单体中钴离子之间呈现铁磁交换作用。

实施例2：

本发明涉及的{[col(4,4’-bpy)]·(h2o)}nn的单体分子式为：c33h29con3o5，分子量为：606.52g/mol,h2l为4-(n,n’-双(4-羧基苄基)氨基)甲苯，4,4’-bpy为4,4’-联吡啶。晶体结构数据见表一,键长键角数据见表二。

所述{[col(4,4’-bpy)]·(h2o)}n的合成方法具体步骤为：

(1)将0.376g分析纯h2l和0.078g分析纯4,4’-联吡啶溶于10-20ml二次蒸馏水中，调节ph为8后，再加入0.088-0.176g分析纯无水乙酸钴，置于聚氟四乙烯高压反应釜中，并置于170℃烘箱三天后取出，冷却至室温，打开高压反应釜，底部有浅紫色透明块状晶体即{[col(4,4’-bpy)]·(h2o)}n。产量0.482g，产率76％。通过单晶衍射仪测定{[col(4,4’-bpy)]·(h2o)}n的结构，晶体结构数据见表一，键长键角数据见表二。

(2)取步骤(1)所得纯相{[col(4,4’-bpy)]·(h2o)}n晶体在温度2-300k，1koe直流外磁场下扫描。以所得数据绘制χm-t、χmt-t曲线，χmt在300k时为2.69cm³kmol^-1，且χmt在60–300k范围内随温度变化不明显。当温度低于60k时，χmt值迅速升高，在45k时达到最大值4.26cm³kmol^-1，然后逐渐降低到2k时的最小值1.87cm³kmol^-1。χmt值的增大，表明{[col(4,4’-bpy)]·(h2o)}n单体中相邻钴离子之间呈现铁磁交换作用。