CN105669774A - 一种零维线性五核Ln2Co3磁性材料及其制备方法 - Google Patents

一种零维线性五核Ln2Co3磁性材料及其制备方法 Download PDF

Info

Publication number
CN105669774A
CN105669774A CN201610100128.4A CN201610100128A CN105669774A CN 105669774 A CN105669774 A CN 105669774A CN 201610100128 A CN201610100128 A CN 201610100128A CN 105669774 A CN105669774 A CN 105669774A
Authority
CN
China
Prior art keywords
ions
iii
magnetic material
zero
ho1a
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CN201610100128.4A
Other languages
English (en)
Other versions
CN105669774B (zh
Inventor
徐蕴
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Huaibei Normal University
Original Assignee
Huaibei Normal University
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Huaibei Normal University filed Critical Huaibei Normal University
Priority to CN201610100128.4A priority Critical patent/CN105669774B/zh
Publication of CN105669774A publication Critical patent/CN105669774A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN105669774B publication Critical patent/CN105669774B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C07—ORGANIC CHEMISTRY
    • C07F—ACYCLIC, CARBOCYCLIC OR HETEROCYCLIC COMPOUNDS CONTAINING ELEMENTS OTHER THAN CARBON, HYDROGEN, HALOGEN, OXYGEN, NITROGEN, SULFUR, SELENIUM OR TELLURIUM
    • C07F15/00—Compounds containing elements of Groups 8, 9, 10 or 18 of the Periodic Table
    • C07F15/06—Cobalt compounds
    • C07F15/065—Cobalt compounds without a metal-carbon linkage
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01F—MAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
    • H01F1/00—Magnets or magnetic bodies characterised by the magnetic materials therefor; Selection of materials for their magnetic properties
    • H01F1/42—Magnets or magnetic bodies characterised by the magnetic materials therefor; Selection of materials for their magnetic properties of organic or organo-metallic materials, e.g. graphene

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Hard Magnetic Materials (AREA)

Abstract

一种零维线性五核Ln2Co3磁性材料及其制备方法，所述磁性材料为配合物，化学式为：[Ho2Co3(C7H4ClO2)12(C10H8N2)2]，该配合物中五个金属离子呈Co1-Ho1-Co2-Ho1a-Co1a的线性排列。制备方法中，将Ho(NO3)3·6H2O、CoCl2·(H2O)6、4-氯苯甲酸(L)和bipy加入到H2O和C2H5OH的混合溶剂中，调节pH至5.0，充分搅拌均匀后加热至160℃，恒温三天，然后程序降温至室温；过滤，干燥即得适合单晶衍射的紫红色块状晶体。本发明磁性材料的合成方法简单，产率高，产品稳定，适合大规模生产。磁性测试表明该配合物是一种铁磁材料，在磁性材料领域具有很大的潜在应用价值。

Description

一种零维线性五核Ln2Co3磁性材料及其制备方法
技术领域：
本发明涉及磁性材料，具体地说是一种零维线性五核Ln2Co3磁性材料及其制备方法。
背景技术：
配位聚合物因其在磁性，气体的存储和分离以及催化等方面的潜在应用价值，备受广大研究者的青睐。在磁性功能领域，由于与传统的离子型和合金类铁磁体相比,配合物中的分子基铁磁体具有结构多样化，易于修饰和加工，且体积小，相对密度轻等优点,在磁开关，信息存储，电磁屏蔽以及航天材料等方面具有非常好的潜在应用价值。成为配位化学的研究热点之一。
在磁性配合物的金属选择方面，尽管利用过渡金属，稀土或稀土和过渡金属混合的配位聚合物已经广为报道，但是基于金属之间线性排列的磁性配合物系列报道却很少，在稀土和过渡金属组成的异金属方面，也大都集中在Ln－Cu,Ln－Mn体系上,且Ln(III)大多数为Gd(III)离子。目前，基于零维线性五核的Ln-Co的异金属配位聚合物至今未见报道。
发明内容：
本发明的目的在于提供一种零维线性五核Ln2Co3磁性材料及其制备方法，该方法合成简单，产率高，产品稳定，适合大规模生产。
本发明解决技术问题采用如下技术方案：
一种零维线性五核Ln2Co3磁性材料，其特点在于，所述磁性材料为配合物，其化学式为：[Ho2Co3(C7H4ClO2)12(C10H8N2)2]，该配合物中五个金属离子呈Co1-Ho1-Co2-Ho1a-Co1a的线性排列；其中，
Co2(II)离子位于整个分子中心，是六配位结构；
两个晶体学对称的Ho1(III)、Ho1a(III)离子位于Co2(II)离子两侧，是八配位结构；
所述的Ho1(III)、Ho1a(III)离子与Co2(II)离子均通过三个L配体阴离子中的羧基配位连接；
两个晶体学对称的Co1(II)、Co1a(II)离子对应位于两个晶体学对称的Ho1(III)、Ho1a(III)离子两侧，呈现五配位结构；
所述的Co1(II)与Ho1(III)离子、Co1a(II)与Ho1a(III)离子均通过三个L配体阴离子中的羧基配位连接；
两个晶体学对称的2,2-联吡啶分子作为端基配体位于两个晶体学对称的Co1(II)、Co1a(II)离子两侧，构成一个具有线性五核结构的零维分子。
一种零维线性五核Ln2Co3磁性材料的制备方法，其特点在于，按如下步骤进行：
将Ho(NO3)3·6H2O、CoCl2·(H2O)6、4-氯苯甲酸(L)和bipy加入到10mLH2Oand5mLC2H5OH的混合溶剂中，调节pH至5.0，充分搅拌均匀后加热至160℃，恒温三天，然后程序降温至室温；过滤，干燥即得适合单晶衍射的紫红色块状晶体。
作为优选，所述Ho(NO3)3·6H2O、CoCl2·(H2O)6、4-氯苯甲酸(L)和bipy的摩尔用量比为1:1:10:1。
作为优选，所述程序降温至室温是指，先以1min/℃升温至160℃，恒温三天，然以20min/℃降至室温。
与已有技术相比，本发明的有益效果体现在：
1、本发明采用4-氯苯甲酸和2,2′-联吡啶作为辅助有机配体来构筑零维的线性多核配位聚合物。选用4-氯苯甲酸和2,2′-联吡啶使得链与链之间有很好的隔离，不易发生链与链的磁相互作用，避免三维磁有序。
2、本发明磁性材料的合成方法简单，产率高，产品稳定，可以暴露在空气中，不降解，不潮解。适合大规模生产。磁性测试结果表明该配合物是一种铁磁材料，在磁性材料领域具有很大的潜在应用价值。
附图说明：
图1是本发明零维线性五核Ln2Co3的配位模式图。
图2是本发明配合物从Co1-Ho1-Co2-Ho1a-Co1a方向观察配合物的轮状。
图3是本发明的配合物的差热热重图。
以下通过具体实施方式，并结合附图对本发明作进一步说明。
具体实施方式：
实施例：
合成方法:
将Ho(NO3)3·6H2O(0.09g,0.2mmol),CoCl2·(H2O)6(0.05g,0.2mmol),4-氯苯甲酸(L)(0.31g,2.0mmol)和bipy(0.03g,0.2mmol),加入到10mLH2Oand5mLC2H5OH的混合溶剂中，用(0.01g,0.1mmol)调节pH至5后，充分搅拌均匀后先以1min/℃加热至160℃，恒温三天，然后以20min/℃降温至室温。过滤，在空气中干燥即可得到适合单晶衍射的紫红色块状晶体，基于Ho(III)计算得产率为55％，该配合物在空气中比较稳定。
单晶测试：
选取一定尺寸的上述单晶体，在常温下采用RigakuR-axisRapidIP面探测器进行单晶衍射实验。用MoKα射线，以ω-2θ扫描方式来收集配合物的衍射数据，数据还原经RAPIDAUTO系统自动完成。采用直接法进行晶体结构解析，用差值傅立叶合成法和最小二乘法确定非氢原子坐标，用SHELXS-97程序以全矩阵最小二乘法来完成对非氢原子的原子坐标及其各向异性热参数的修正。苯环上与碳原子相连的氢原子坐标均由理论计算加入。
结构分析：
配合物单晶结构解析表明，该配合物属于三斜晶系，空间群为该结构中含有两个对称关联的Ho(III)离子(Ho1，Ho1a)，三个Co(II)离子(Co1，Co1a，Co2)，十二个L配体阴离子(C7H4ClO2),以及两个晶体学对称的bipy中性配体。
如图1所示，Co2(II)离子位于晶体学对称中心，是六配位结构；由L配体阴离子中的六个羧基氧原子构成了Co2(II)离子变形的八面体配位几何构型。
两个晶体学对称的Ho1(III)、Ho1a(III)离子位于Co2(II)离子两侧，是八配位结构；Ho1(III)、Ho1a(III)离子与Co2(II)离子均通过三个L配体阴离子的羧基氧原子配位连接，其中一个为μ2：η1，η1羧基(μ2表示一个羧基连接两个不同金属；η1，η1表示两个羧基氧分别以单齿配位的形式同时连接)和两个μ2：η2，η1羧基(η2表示羧基中的其中一个氧以双齿形式连接两个不同金属)。由L配体阴离子中的八个羧基氧原子构成了Ho1(III)、Ho1a(III)离子变形的四方反棱柱配位几何构型。两个晶体学对称的Co1(II)、Co1a(II)离子对应位于两个晶体学对称的Ho1(III)、Ho1a(III)离子两侧，呈现五配位结构；三个羧基氧原子(O1,O3,O5)和两个N原子(N1,N2)构成了Co1(II)离子五配位的变形的四方锥配位几何构型，其中三个氧原子来自三个不同的L配体阴离子中的羧基氧原子 两个氮原子来自一个bipy中性含N配体 三个μ2：η1，η1羧基把Ho1(III)离子与Co1(II)离子连接在一起，其中 Co1-Ho1-Co2＝162.073(18)°。整体构成了一个罕见的线性五核异核零维结构的配合物。Co1-Ho1-Co2-Ho1a-Co1a几乎成直线型排列，从侧面看整个结构呈轮状(如图2所示)。晶体学对称的bipy作为端基配体分布在配合物基体两侧。
磁性分析：
对上述晶体材料进行磁性测试检测(MPMS-7SQUIDmagnetometer)，变温磁化率检测结果表明该磁性材料分子内部存在铁磁耦合相互作用。应用Curie-Weiss定律对以上的试验数据进行拟合，得到Curie常数C＝32.04cm3Kmol–1，Weiss常数θ＝12.54K，正的Weiss常数表明了该配合物中存在铁磁相互作用。
热重分析：
对上述晶体材料进行热重分析，如图3所示，差热热重测试结果表明该配合物可以稳定到340℃左右，说明该晶体材料稳定性很好。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (4)

1.一种零维线性五核Ln2Co3磁性材料，其特征在于，所述磁性材料为配合物，其化学式为：[Ho2Co3(C7H4ClO2)12(C10H8N2)2]，该配合物中五个金属离子呈Co1-Ho1-Co2-Ho1a-Co1a的线性排列；其中，
Co2(II)离子位于整个分子中心，是六配位结构；
两个晶体学对称的Ho1(III)、Ho1a(III)离子位于Co2(II)离子两侧，是八配位结构；
所述的Ho1(III)、Ho1a(III)离子与Co2(II)离子均通过三个L配体阴离子中的羧基配位连接；
两个晶体学对称的Co1(II)、Co1a(II)离子对应位于两个晶体学对称的Ho1(III)、Ho1a(III)离子两侧。呈现五配位结构；
所述的Co1(II)与Ho1(III)离子、Co1a(II)与Ho1a(III)离子均通过三个L配体阴离子中的羧基配位连接；
两个晶体学对称的2,2-联吡啶分子作为端基配体位于两个晶体学对称的Co1(II)、Co1a(II)离子两侧，构成一个具有线性五核结构的零维分子。
2.根据权利要求1所述的一种零维线性五核Ln2Co3磁性材料的制备方法，其特征在于，按如下步骤进行：
将Ho(NO3)3·6H2O、CoCl2·(H2O)6、4-氯苯甲酸(L)和bipy加入到10mLH2Oand5mLC2H5OH的混合溶剂中，调节pH至5.0，充分搅拌均匀后程序升温至160℃，恒温三天，然后程序降温至室温；过滤，干燥即得适合单晶衍射的紫红色块状晶体。
3.根据权利要求2所述的一种零维线性五核Ln2Co3磁性材料的制备方法，其特征在于，所述Ho(NO3)3·6H2O、CoCl2·(H2O)6、4-氯苯甲酸(L)和bipy的摩尔用量比为1:1:10:1。
4.根据权利要求2所述的一种零维线性五核Ln2Co3磁性材料的制备方法，其特征在于，所述程序升温和程序降温是指，先以1min/℃升温至160℃，恒温三天，然以20min/℃降至室温。
CN201610100128.4A 2016-02-23 2016-02-23 一种零维线性五核Ln2Co3磁性材料及其制备方法 Active CN105669774B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201610100128.4A CN105669774B (zh) 2016-02-23 2016-02-23 一种零维线性五核Ln2Co3磁性材料及其制备方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201610100128.4A CN105669774B (zh) 2016-02-23 2016-02-23 一种零维线性五核Ln2Co3磁性材料及其制备方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN105669774A true CN105669774A (zh) 2016-06-15
CN105669774B CN105669774B (zh) 2018-10-26

Family

ID=56304942

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201610100128.4A Active CN105669774B (zh) 2016-02-23 2016-02-23 一种零维线性五核Ln2Co3磁性材料及其制备方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN105669774B (zh)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106633094A (zh) * 2016-12-22 2017-05-10 广东工业大学 一种反铁磁四核钴配位聚合物及其制备方法
CN107501306A (zh) * 2017-09-11 2017-12-22 淮北师范大学 一种九核锌复合功能晶体材料及其制备方法
CN115353530A (zh) * 2022-07-15 2022-11-18 中国科学院福建物质结构研究所 五核锰配合物、制备方法及含有其的电致变色材料和器件

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104341460A (zh) * 2014-10-08 2015-02-11 天津师范大学 Dy(III)-Mn(II)混金属磁性配合物及其制备方法与应用
CN105198938A (zh) * 2015-09-07 2015-12-30 吴滨 一种Co-Ho双功能分子磁性材料的制备方法

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104341460A (zh) * 2014-10-08 2015-02-11 天津师范大学 Dy(III)-Mn(II)混金属磁性配合物及其制备方法与应用
CN105198938A (zh) * 2015-09-07 2015-12-30 吴滨 一种Co-Ho双功能分子磁性材料的制备方法

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106633094A (zh) * 2016-12-22 2017-05-10 广东工业大学 一种反铁磁四核钴配位聚合物及其制备方法
CN107501306A (zh) * 2017-09-11 2017-12-22 淮北师范大学 一种九核锌复合功能晶体材料及其制备方法
CN115353530A (zh) * 2022-07-15 2022-11-18 中国科学院福建物质结构研究所 五核锰配合物、制备方法及含有其的电致变色材料和器件

Also Published As

Publication number Publication date
CN105669774B (zh) 2018-10-26

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Yi et al. Structure, magnetic anisotropy and relaxation behavior of seven-coordinate Co (ii) single-ion magnets perturbed by counter-anions
CN110878102B (zh) 一种双三氮唑配体调控5-硝基间苯二甲酸镉配合物及其制备方法和作为荧光探针的应用
CN105669774B (zh) 一种零维线性五核Ln2Co3磁性材料及其制备方法
Ma et al. Temperature-controlled reduction of Cu (II) and structural transformation on the assembly of coordination network
Cui et al. Hydrothermal synthesis and crystal structure of a novel 1-D chain structure constructed from polyoxometalates and coordination complex fragments
Mao et al. Synthesis, crystal structure and magnetic properties of a series of polymeric lanthanoid–copper complexes [Ln 2 Cu 3 {O (CH 2− CO 2) 2} 6]· n H 2 O (Ln= La, Nd, n= 9; Ln= Er, n= 6)
CN110372752B (zh) 一种具有抗铁磁性锰配合物及其制备方法和应用
Shen et al. Syntheses, structures, and properties of a series of novel high-nuclear 3d–4f clusters with mixed amino acids as ligands:{Ln 6 Cu 24}(Ln= Gd, Tb, Pr and Sm)
Zhang et al. Two topologically different 3D CuII metal–organic frameworks assembled from the same ligands: control of reaction conditions
Wu et al. Effect of synthetic conditions on the structures and properties of metal complexes with chelidamic acid and 4, 4′-bipyridyl
Knuuttila The Crystal and Molecular Structures of Diaquabis (picol ina to ЛГ-oxido) Complexes of Mn (II), Co (II), Ni (II) and Cu (II)
Song et al. Synthesis, crystal structure and luminescence properties of two novel lanthanide coordination polymers containing double chain
CN112010909B (zh) 一种钴簇合物及其制备方法
CN106397787B (zh) 一种含双羧酸配体的三维锰配位聚合物结构及其制备方法
Jiang et al. Five Co (ii) coordination polymers with different counter anions based on [3, 5-di (4 H-1, 2, 4-triazol-4-yl) benzoato]− ligand: directed synthesis, structures and magnetic properties
CN115141381A (zh) 一种稀土金属镨（iii）配合物及其制备方法
Akhtar et al. 1D cerium (III) coordination polymer with pivalate bridges: Synthesis, structure and magnetic properties
CN115181285A (zh) 一种铽配位聚合物晶体及其制备方法和应用
CN102898447B (zh) 一种金属锌配合物三维有序多孔材料及其制备方法
Jami et al. Dy2 and Dy4 hydroxo clusters assembled using o-vanillin based Schiff bases as ligands and β-diketone co-ligands: Dy4 cluster exhibits slow magnetic relaxation
Zhang et al. A Unique Two-Dimensional Terephthalate-Bridged Structure with Alternate Tetra-and Penta-Coordinate Cobalt (II) Sites. Synthesis, Crystal Structure and Magnetic Properties of [{Co3 (tp) 2 (OH) 2 (phen) 2} n]
CN109400901B (zh) 一种磁性钴(ii)配位聚合物及其制备方法
Liu et al. Syntheses, structures and properties of three metal–organic complexes containing 2, 2′-dipyridyl-5, 5′-dicarboxylate ligands
Liu et al. New examples of low-dimensional metal-pydco complexes: Syntheses, structures and magnetic properties
Qi et al. Metal-controlled self-assembly of arsenic–vanadium-cluster backbones with organic ligands

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant