[发明专利]一种单分子磁体Dy2(salen)2(tta)4(OAc)2的制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种单分子磁体及其制备方法。

背景技术

单分子磁体(Single-MolecularMagnets,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。1993年GatteschiD等发现首个单分子磁体[Mn₁₂O₁₂(OCMe)₁₆(H₂O)₄]，从而开辟出一个新的磁学领域。分子中引入单电子数多、具有强旋轨耦合作用的稀土离子(尤其是Tb³⁺和Dy³⁺)是制备高能垒单分子磁体的重要途径。单分子磁体的制备可由相对简单的试剂通过溶液方法制得并且很容易纯化，其溶解性好，可溶于常用的有机试剂中，这一点正好迎合了未来应用的要求，例如应用在薄膜上。然而，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，因此，分子中引入单电子数多、具有强旋轨耦合作用的稀土离子成为制备高能垒单分子磁体的重要途径。而所有的稀土金属中，Dy(III)由于具有大力矩及高配位环境成为形成单分子磁体最重要的稀土离子。3d结构的金属配合物单分子磁体在众多领域中的应用引起了各界学者的广泛关注，而稀土配合物单分子磁体中，由于稀土离子中4f电子受5s和5p电子的屏蔽，很难提高离子间磁相互作用的强度以及稀土离子普遍存在磁化强度量子隧穿(QTM)效应致使磁各向异性能垒降低，因此其报道相对较少，此外，席夫碱类、β-二酮类稀土配合物合成方法复杂、产率较低，一般产率只有20％～30％，这些成为该领域面临的最大挑战。

发明内容

本发明要解决目前所面临的稀土配合物单分子磁体合成产率较低，配合物的合成方法复杂，不能够批量生产等问题，而提供一种单分子磁体Dy₂(salen)₂(tta)₄(OAc)₂及其制备方法。

一种单分子磁体Dy₂(salen)₂(tta)₄(OAc)₂，其特征在于一种单分子磁体Dy₂(salen)₂(tta)₄(OAc)₂的分子式为C₈₄H₅₆Dy₂F₁₂N₄O₁₆S₄，晶系为三斜晶系，空间群为P-1，晶胞参数为α＝95.80(3)°，β＝100.18(3)°，γ＝90.38(3)°，V＝1967.8(7)，Z＝1。

一种单分子磁体Dy₂(salen)₂(tta)₄(OAc)₂的制备方法，是按以下步骤制备的：

一、将乙二胺缩水杨醛溶解于二氯甲烷中，得到溶液A；将乙酸镉溶于甲醇中，得到溶液B；然后将溶液A和溶液B混合，得到混合溶液C；

步骤一中所述的乙二胺缩水杨醛的物质的量与二氯甲烷的体积比为(0.125mol～0.13mol):1L；

步骤一中所述的乙酸镉的物质的量与甲醇的体积比为(0.125mol～0.13mol):1L；

步骤一中所述的混合溶液C中乙二胺缩水杨醛与乙酸镉的摩尔比为1:1；

二、将步骤一中得到的混合溶液C在温度为70℃～80℃下加热回流1h～1.5h，再冷却至室温，再进行过滤，得到溶液D；

三、将2-噻吩甲酰三氟丙酮镝溶于甲醇中，得到溶液E；将溶液E以5滴/min～10滴/min的滴加速度滴加到溶液D中，得到通过溶液扩散方式制备的预制体；

步骤三中所述的2-噻吩甲酰三氟丙酮镝的物质的量与甲醇的体积比为(0.031mol～0.035mol):1L；

步骤三中所述的通过溶液扩散方式制备的预制体中乙二胺缩水杨醛、乙酸镉和2-噻吩甲酰三氟丙酮镝的物质量之比为2:2:1；