[发明专利]金属冠醚单分子磁体的制备方法

说明书

金属冠醚单分子磁体的制备方法，它涉及一种单分子磁体的制备方法。本发明的目的是要解决现有合成金属冠醚稀土配合物单分子磁体的方法存在产率低的问题。制备方法：将水杨羟肟酸、硝酸镝和硝酸镓溶解于甲醇中得到溶液A；将吡嗪加入到溶液A中，搅拌反应得到溶液B；再加入吡啶，室温搅拌得到预制体，将预制体进行溶剂挥发，即得到金属冠醚单分子磁体{Dy³⁺[Ga(III)MC_shi]}。有益效果：一、具有良好反铁磁性的单分子磁体。二、制备方法简便、重复性强、产率高，达到50％以上。本发明主要用于制备金属冠醚单分子磁体{Dy³⁺[Ga(III)MC_shi]}。

技术领域

本发明涉及一种单分子磁体的制备方法。

背景技术

单分子磁体(Single–Molecular Magnets,SMMs)是介于分子基磁体和纳米磁性材料之间的新型材料；是指那些在磁场下能够被磁化，当磁场去除后仍能保持磁性的单分子，其磁化强度对外磁场的曲线会出现磁滞回线。首例单分子磁体[Mn₁₂O₁₂(OCMe)₁₆(H₂O)₄]簇合物的发现，开辟了一个新的磁学领域。随着研究的深入，研究人员发现这些单分子磁体呈现磁弛豫效应的温度(阻塞温度T_B)普遍较低，这使其应用受到很大限制。于是研究者们期望通过合成其他类型单分子磁体来提高阻塞温度。镧系原子因其特殊的电子结构排布即[Ln]4fⁿ6s²和[Ln]4f^n-15d¹6s²(n＝1–14)，体现了稀土元素单电子数多、各向异性显著，具有强旋轨耦合作用等特点，使其成为设计单分子磁体的理想选择。镧系稀土元素当中Dy(III)则由于其很大的力矩和高的配位数而成为了稀土金属中构成单分子磁体最重要的元素，使得稀土金属配合物单分子磁体引起研究员的广泛关注。

1967年Pederson教授首次合成一类含杂原子的杂环状有机化合物，即冠醚。冠醚能够和阳离子成键，它的结构因为与国王王冠相似，故俗称“冠醚”。它们对碱金属、碱土金属离子具有特殊络合能力，构成了金属冠醚配合物。金属冠醚(metallacrown，MC)是一类多核的功能大环超分子金属簇合物，与有机冠醚有着相似结构。特别是金属冠醚磁体一经发现，就迅速成为了热点研究方向，在该领域得到了极大的发展。相继合成出具有新颖结构、优越的性能的金属冠醚单分子磁体。桥联阴离子的结构和配位金属离子的类型决定了金属冠醚单分子磁体的磁学性质，中心金属离子与核心环金属离子可以同核，也可以异核。另外，金属的配位环境、分子内桥联等均对分子的磁现象有着影响。然而，性质优良的金属冠醚单分子磁体的报道相对较少。并且金属冠醚类稀土配合物由于结构庞大、合成方法繁复、产率较低，一般产率为20％～30％，成为该领域所面临极大的挑战。

发明内容

本发明的目的是要解决现有合成金属冠醚稀土配合物单分子磁体的方法存在产率低的问题，而提供一种金属冠醚单分子磁体的制备方法。

金属冠醚单分子磁体的制备方法，具体是按以下步骤完成的：