[发明专利]一种钕配合物及其制备方法和应用

说明书

本发明涉及一种钕配合物及其制备方法，配合物结构简式为：[Nd₂(TCPB)₂(DMF)(H₂O)]_n，其中H₃TCPB为1,3,5‑三(4‑羧基苯氧基)苯；DMF为N,N‑二甲基甲酰胺。该配合物通过溶剂热法制得：将NdCl₃·6H₂O与H₃TCPB配体以1:1的物质的量之比溶于H₂O/DMF/乙醇混合溶液中，在水热反应釜中以120℃反应72小时，冷却至室温后收集紫色块状晶体，用蒸馏水洗涤后，真空干燥即可。该配合物结构中包含一维链状双核金属单元，金属Nd³⁺离子之间表现为反铁磁相互作用；用波长为290nm的光激发该固态配合物，样品可发射较强荧光。因此，该配合物同时具有反铁磁性和荧光性质，是一种潜在的光磁双功能材料。

技术领域

本发明涉及金属配合物，特别涉及一种钕金属配合物，具体属于一种钕离子(III)与1,3,5-三(4-羧基苯氧基)苯和N,N-二甲基甲酰胺构筑的具有光磁性质的配合物及其制备方法和应用。

背景技术

近年来，随着材料科学的不断发展进步，人们已经不再满足于只获得具有单一性质和功能的材料，而是更加青睐于能够获得同时具有两种或两种以上性质和功能的材料，如兼具导电性与磁性、磁-光学性、多孔性与磁性、手性与磁性等，其中集合发光性和磁性的多功能材料是目前很多生产技术的本质所在，具有重要的理论意义和潜在的应用价值。但是由于金属离子和配体之间配位关系的多样化，以及磁相互作用的复杂性，人们对于准确预测配合物结构、光学性质和磁性质之间的关系还存在很大困难，到目前为止，仅有少量这样的材料被报导，所以如何对配体和金属离子进行合理的选择与设计，使其按照期望的方式进行配位，并最终得到目标功能，成为构建此类多功能材料的关键所在。

发明内容

本发明的目的正是针对上述技术现状，提供一种可以作为光磁双功能材料的金属钕配合物及其制备方法和应用。

本发明提供的一种钕配合物，结构简式为：[Nd₂(TCPB)₂(DMF)(H₂O)]_n，其中H₃TCPB为1,3,5-三(4-羧基苯氧基)苯；DMF为N,N-二甲基甲酰胺。结构式为：

该配合物的晶体属于三斜晶系，P-1空间群，晶胞参数为：α＝72.22(3)°，β＝85.22(4)°，γ＝80.67(4)°。该配合物的不对称结构单元包含一个金属离子Nd³⁺，一个TCPB^3-有机配体，半个配位DMF分子和半个配位水分子。每个Nd³⁺离子分别与两个TCPB^3-配体上的七个氧原子和一个DMF分子(或一个水分子)上的一个氧原子配位，形成八配位十二面体，Nd-O的键长范围为该配合物是一个三维结构。沿a轴方向，相邻的Nd离子通过TCPB^3-上的羧基以syn-syn模式进行连接，形成一维金属链结构；随后，一维金属链通过TCPB^3-配体相互连接形成三维网络结构。

X射线粉末衍射证实晶体样品均一稳定。通过1000Oe外磁场作用下的变温磁化率实验数据可以得出金属离子间存在反铁磁相互作用，进一步利用居里-韦斯定律对χ_m^-1-T的实验值进行拟合，得到θ＝–14.16K，表明配合物中金属离子间存在反铁磁相互作用。室温条件下荧光发射光谱显示，当激发波长为290nm时，配合物的固体可发射较强荧光，荧光强度为配体的两倍。

本发明提供的一种金属钕配合物的制备方法，包括如下步骤：