[发明专利]一种基于非手性小分子作为给受体的有机手性共晶的制备方法

说明书

本发明涉及一种基于非手性小分子作为给受体的有机手性共晶的制备方法，包括如下步骤：将Bper和FTCNQ按照摩尔比1：1溶于乙腈或氯仿中，将热饱和溶液过滤，密封5h后开盖置于26℃于通风橱中挥发，3‑4天便会有手性晶体Bper‑FTCNQ析出。本发明给受体材料均为非手性材料，溶剂也不含手性因子，不会因为手性因子的引入而改变原有的结构和性质；整个生长过程对手性环境没有任何要求，操作简单；该手性晶体由于没有手性诱导剂的引入，给受体分子间相互作用强，热稳定性好。制备的右手手性的Bper‑FTCNQ晶体的磁化强度明显强于左手手性的晶体，且两种手性晶体的亚铁磁相变温度也不同，是研究有机材料手性结构与自旋耦合的合适载体。

技术领域

本发明属于晶体生长与制备技术领域，涉及一种基于非手性小分子作为给受体的有机手性共晶的制备方法，另外，这种晶体是一种罕见的有机手性亚铁磁体。

背景技术

手性是一种广泛存在于自然界中的重要物质属性，通常是指物体经过平移和转动等对称性操作不能与自身的镜像相重合，像我们的双手，左手与互成镜像的右手不能重合，这样的物体被称为手性体，具有左手性或者右手性。手性体与其镜像互称对映体。从天然的小分子氨基酸、糖类到生物大分子蛋白质、RNA、DNA，再到宏观世界的手性晶体，飓风，甚至浩瀚宇宙中的漩涡星云都表现出手性的特征。手性材料在手性分子识别、手性催化、非线性光学材料等的潜在应用，成为近年来的前沿研究热点。

为获得不同性质的手性材料，各种制备策略已发展起来，目前常用的制备方式主要有如下三种：第一种方法是手性分子自组装形成超分子，在此过程中，手性小分子微弱的手性信号，可以通过自组装成超分子得到增强。第二种是手性诱导，即非手性分子在手性因素的诱导下表现出光学活性的现象，即使用手性添加剂，手性诱导剂或手性模板等来辅助非手性分子手性自组装。通常而言，手性诱导效应表现出极强烈的方向性，因受到手性因素的诱导而形成的超分子手性结构，往往表达出与参与诱导的分子等基本一致的光学选择性。所以，当制备有机给受体小分子共晶时，诱导分子的参与将改变材料原有的性质。第三种方法是非手性分子自组装而形成手性超分子结构。例如，利用非手性的超支化结构的卟啉衍生物，在顺时针和逆时针的不同搅拌方式下得到不同手性的聚合体结构。以上的制备方式，都是因为不对称因子的存在，打破了体系的不对称性，才组装成了手性结构。引入不对称因子的制备方式，容易改变原有的结构和性质，不利于获得纯度高、热稳定性强的手性材料。目前，在手性材料中，部分手性金属有机化合物、手性聚合物以及手性电荷转移复合物等体系可能具有铁磁性，部分无机材料和有机无机杂化的复合物可能表现出亚铁磁性，但是，罕有纯有机手性亚铁磁性共晶的报道，左旋和右旋手性的有机共晶的亚铁磁性存在差异也尚未报道。

发明内容

针对目前现有技术中有机手性共晶生长过程中所存在的不足以及罕见的有机亚铁磁性共晶，本发明提供了一种生长有机手性共晶的方法，并报道一种罕见的有机手性亚铁磁体，尤其是基于非手性小分子作为给受体的有机手性共晶Bper-FTCNQ的制备方法和相关的亚铁磁性研究。右手手性的Bper-FTCNQ晶体的磁化强度明显大于左手晶体的磁化强度，且其亚铁磁相变温度也不同。

术语解释：

1、Benzo[ghi]perylene(Bper,苯并[ghi]苝)，是一种小分子给体，分子式是C₂₂H₁₂，分子量276，密度1.4g/cm³，熔点277-279℃，纯度99％，苯中析出叶状晶体，呈鲜艳黄绿色荧光，C_2v点群，不具有手性。

2、FTCNQ(2-氟-7,7,8,8-四氰基醌二甲烷)，是一小分子受体，分子式C₁₂H₃FN₄，分子量222，密度1.4g/cm³，熔点270℃，纯度99％，不具有手性。