[发明专利]一种六核锰簇合物及其制备方法和应用

说明书

技术领域

本发明涉及一种六核锰簇合物及其制备方法和应用，属于磁性材料技术领域。

背景技术

多核过渡金属簇合物的合成和性质一直是科学家们研究的热门领域，尤其是对金属锰簇合物的研究。其兴趣主要在生物无机化学和单分子磁体两方面；对前者，主要研究其晶体结构、光学性质及在亲生物环境中对氧化还原酶的催化活性；对后一研究领域，多核金属锰簇合物有时会呈现出不同寻常的大的基态自旋(S)，与负的零场分裂参数(D)，使配合物表现出单分子磁体行为，而S和D决定了其慢弛豫过程的自旋翻转能垒。单分子磁体在数据存储、量子计算、高密度信息处理、自旋电子学及磁性制冷等诸多领域有潜在的应用。

随着信息技术的飞速发展，科学家们对纳米磁性材料及其各项性能参数的研究提出了更高的要求。越来越多的具有实用价值的磁性材料被合成出来，但目前尚未见有化学式为[Mn₆(L₁)₂(L₂)₂(mdea)₂Cl₂]的磁性材料的相关报道。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种新的六核锰簇合物，以及它的制备方法和应用。

本发明所述的六核锰簇合物，其化学式为：

[Mn₆(L₁)₂(L₂)₂(mdea)₂Cl₂]

其中，L₁为茚三酮-2-重氮基-1-(3-甲氧基水杨酰基)酰腙，L₂为3-甲氧基水杨酰肼，mdea为N-甲基二乙醇胺。

本发明所述的六核锰簇合物是一种具有缺陷立方烷构型的配合物，其分子式为C₆₀H₅₈Cl₂Mn₆N₁₄O₁₈，分子量为1663.75。

本发明所述六核锰簇合物的晶体结构数据如下述表1所示，键长键角数据如下述表2所示。

表1[Mn₆(L₁)₂(L₂)₂(mdea)₂Cl₂]的晶体学参数

^aR₁＝Σ||F_o|–|F_c||/Σ|F_o|.^bwR₂＝[Σw(|F_o²|–|F_c²|)²/Σw(|F_o²|)²]^1/2

表2[Mn₆(L1)₂(L2)₂(mdea)₂Cl₂]的键长和键角(°)

申请人研究发现，本发明所述六核锰簇合物具有如下的磁学性质：分子内锰离子间存在反铁磁交换作用。因此，本发明还包括上述六核锰簇合物在制备磁性材料中的应用。

上述六核锰簇合物的制备方法为：以MnCl₂·4H₂O、茚三酮-1,2-二(3-甲氧基水杨酰肼)双酰腙和N-甲基二乙醇胺为原料，以无水甲醇和乙腈的混合物为溶剂体系，将原料与溶剂体系混合，调节所得溶液的pH＝7.2～8.4，所得混合液置于容器中，经液氮冷冻后抽至真空，熔封，然后于60～100℃条件下反应，即得到六核锰簇合物[Mn₆(L₁)₂(L₂)₂(mdea)₂Cl₂]。

上述制备方法中，所述MnCl₂·4H₂O、茚三酮-1,2-二(3-甲氧基水杨酰肼)双酰腙、N-甲基二乙醇胺的摩尔比为化学计量比，通常为2：1：1。