[发明专利]一种铁配合物及其制备方法与应用

说明书

 

技术领域

本发明涉及多核金属簇化合物，具体为一种铁配合物及其制备方法与应用。

背景技术

近年来，通过金属离子与有机配体的配位来合成的多核金属簇化合物已经引起了人们的极大兴趣。它们不仅具有新颖的结构，而且表现出有趣的性质或功能（Sessoli, R.; Tsai, H.-L.; Schake, A. R.; Wang, S.; Vincent, J. B.; Folting, K.; Gatteschi, D.; Christou, G.; Hendrickson, D. N. J. Am. Chem. Soc. 1993, 115, 1804; Delfs, C.; Gatteschi, D.; Pardi, L.; Sessoli, R.; Wieghardt, K.; Hande, D. Inorg. Chem. 1993, 32, 3099.）。由于这类化合物对于金属源及配体的选择有特定的限制，因而设计和构筑这类具有特殊结构和性能的晶体材料具有很大的挑战。其中有一种策略是以金属前驱体为金属源进行合成。从合成方法方面看，溶剂热合成是一种有效合成此类化合物的方法。 (Zeng, Y. F.; Hu, X.; Xue, L.; Liu, S. J.; Hu, T. L.; Bu, X. H. Inorg. Chem. 2012, 51, 9571; Han, S. D.; Song, W. C.; Zhao, J. P.; Yang, Q.; Liu, S. J.; Li, Y.; Bu X. H. Chem. Commun., 2013, 49, 871.)。这类材料的合成与探索，首先对多核金属簇的构筑提供可靠的实验依据，另外该类化合物的磁性研究有助于理解配合物中金属离子之间的相互作用。

 

发明内容

本发明的目的在于提供一种铁配合物及其制备方法，该材料是一种具有六核铁簇的“铁-2-噻吩甲酸-三羟甲基乙烷”的聚合物，磁性测试表明该化合物是反铁磁相互作用。

本发明的目的是这样实现的：

一种铁配合物，其化学式为C₅₀H₅₄Fe₆O₂₅S₆（1）；其中主配体为三羟甲基乙烷，辅助配体为Fe₃O(2-噻吩甲酸)₆，溶剂为：N,N-二甲基甲酰胺和乙腈；

所述的铁配合物的晶体属于三方晶系，空间群均为R-3，晶胞参数分别为：a = 17.842(3) ?, b = 17.842(3) ?, c = 34.966(7) ?, α= β= 90^o, γ= 120^o；

所述铁配合物的其结构是：每个中心氧和6个铁离子连接，形成一个类- Lindqvist型的六核铁簇。每个六核铁簇被6个2-噻吩甲酸和4个三羟甲基乙烷所配位；

所述的铁配合的制备方法为：

将三羟甲基乙烷，Fe₃O(2-噻吩甲酸)₆加入到N,N-二甲基甲酰胺和乙腈的混合溶剂中，将所得混合物通过溶剂热反应得到红色块状晶体，然后用乙腈洗涤，干燥；

所述的三羟甲基乙烷和Fe₃O(2-噻吩甲酸)₆摩尔比为1:1～1:2；

所述的DMF与乙腈的溶剂比为1:3～1:7；

所述热反应的溶剂热条件为在80～120 ^oC下反应6-10天，自然冷却至室温；

所述的铁化合物的磁性测试表明六核铁簇内是反铁磁相互作用，可以应用于材料领域。