一种金属冠醚型双层稀土-过渡配合物及其制备方法

本发明属于稀土-过渡配合物制备，涉及一种双层金属冠醚型稀土-过渡配合物及其制备方法。

背景技术：

1、稀土-过渡单分子磁体作为一种新型的功能材料，不仅拥有多样的拓扑结构，还在化学、物理、材料科学和纳米科学等多个领域具有潜在的应用前景(science,2018,362(6421):1400-1403)。由于dyⅲ离子的基态光谱项(6h15/2)与第一激发态(6h13/2)或更高激发态有几百甚至上千波数的能级差，因此dyⅲ离子常用于合成单分子磁体。在合成稀土基单分子磁体时，为了引入磁相互作用，一种有效的策略是将稀土离子放置在由过渡金属构筑的金属冠醚孔穴中(inorg.chem.2006,45,10022-10024)。此外，研究表明，强的磁耦合作用可以通过抑制量子隧穿效用，提高能垒及弛豫时间，提升磁阻塞温度(angew.chem.int.ed.2021,60,5299-5306)。到目前为止，金属冠醚型单分子磁体的报道主要集中在单一金属的研究中(angew.chem.int.ed.2003,42,3763-3766；chem.commun.2001,2666-2667；chem.eur.j.2017,23,5154-5170)，而对于稀土-过渡异金属的报道较少，因此，基于金属冠醚及强磁耦合的设计理念设计构筑新型金属冠醚型单分子磁体受到了广泛关注。

技术实现思路

1、本发明目的在于提供一种金属冠醚型双层稀土-过渡配合物及其制备方法，该双层稀土-过渡配合物具有单分子磁体行为，丰富了稀土-过渡单分子磁体的结构类型。

2、本发明提供的技术方案如下：

3、一种金属冠醚型双层稀土-过渡配合物，所述双层稀土-过渡配合物具有单分子磁体行为，所述双层稀土-过渡配合物属于单斜晶系，分子式为dy2cu10o2(quinha)10(py)12(cf3so3)2，空间群是c2/c，晶胞参数是：α＝90°,β＝101.175(4)°,γ＝90.000°,

4、一种上述具有单分子磁体行为的双层稀土-过渡配合物的制备方法，包括：

5、s1.将有机配体h2quinha、cu(cf3so3)2和dy(cf3so3)3按摩尔比5:5:1混合溶解在甲醇中，得混合溶液；

6、s2.将所述混合溶液在聚四氟乙烯内胆的反应釜中反应12h，反应温度为75℃，过滤、干燥，得到前驱体；

7、s3.取所述前驱体溶解在甲醇溶液中，滴加吡啶，常温搅拌2h，过滤得滤液，将所述滤液在烧杯中挥发一周，得到绿色晶体，所述绿色晶体为金属冠醚型双层稀土-过渡配合物。

8、双层稀土-过渡配合物的合成路线如下式所示：

9、

10、上式中，配合物1为金属冠醚型双层稀土-过渡配合物dy2cu10o2(quinha)10(py)12(cf3so3)2。

11、进一步的，上述的前驱体制备方法中dy(cf3so3)3和甲醇的用量比为0.02mmol：5ml，上述的配合物制备方法中，前驱体、甲醇和吡啶的用量比为1mg:0.25ml:0.1ml。

12、与现有技术相比，本发明利用富n和富o的配体喹啉羟肟酸(h2quinha)，通过溶剂热法，成功得到一例具有单分子磁体行为的双层稀土-过渡配合物{dy2cu10}，制备方法简单，原料易得，通过设计有机配体结构与过渡、稀土金属反应形成稀土-过渡配合物，丰富了稀土-过渡单分子磁体的结构类型，为其结构领域的探索提供了一个新的方向，所合成的化合物在高密度信息存储、量子计算等领域有着潜在应用价值。

技术特征：

1.一种金属冠醚型双层稀土-过渡配合物，其特征在于，所述双层稀土-过渡配合物具有单分子磁体行为，所述双层稀土-过渡配合物属于单斜晶系，分子式为[dy2cu10o2(quinha)10(py)12(cf3so3)2，空间群是c2/c，晶胞参数是：α＝90°,β＝101.175(4)°,γ＝90.000°,

2.一种权利要求1所述的双层稀土-过渡配合物的制备方法，其特征在于，包括：

3.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，步骤s1中，dy(cf3so3)3与甲醇的用量比为0.02mmol:5ml。

4.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，步骤s3中，所述前驱体、ch3oh和吡啶用量比1mg：0.25ml:0.1ml。

技术总结
本发明属于稀土‑过渡配合物制备技术领域，公开了一种金属冠醚型双层稀土‑过渡配合物及其制备方法。本发明提供的制备方法为：将Dy(CF<subgt;3</subgt;SO<subgt;3</subgt;)<subgt;3</subgt;、Cu(CF<subgt;3</subgt;SO<subgt;3</subgt;)<subgt;2</subgt;和有机配体H<subgt;2</subgt;quinha混合溶解在CH<subgt;3</subgt;OH中，混合溶液在聚四氟乙烯内胆的反应釜中反应得到前驱体。过滤并收集，得到的前驱体重新溶解在甲醇中，滴加一定量的吡啶后用常温搅拌法搅拌2h，过滤后的溶液在烧杯中挥发一周后得到大量绿色晶体。所述绿色晶体为双层稀土‑过渡配合物，具有单分子磁体行为。

技术研发人员：王金,孙程远,郑琪,王淼,汤艳峰,崔莹
受保护的技术使用者：南通大学
技术研发日：
技术公布日：2024/1/16