CN106967221A - 一种自旋倾斜的簇基金属有机框架及其制备方法 - Google Patents

一种自旋倾斜的簇基金属有机框架及其制备方法 Download PDF

Info

Publication number
CN106967221A
CN106967221A CN201710231550.8A CN201710231550A CN106967221A CN 106967221 A CN106967221 A CN 106967221A CN 201710231550 A CN201710231550 A CN 201710231550A CN 106967221 A CN106967221 A CN 106967221A
Authority
CN
China
Prior art keywords
metal organic
base metal
organic frame
cluster base
spin
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.)
Pending
Application number
CN201710231550.8A
Other languages
English (en)
Inventor
陈勇强
刘遂军
郑腾飞
田源
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.)
Jinzhong University
Original Assignee
Jinzhong 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 Jinzhong University filed Critical Jinzhong University
Priority to CN201710231550.8A priority Critical patent/CN106967221A/zh
Publication of CN106967221A publication Critical patent/CN106967221A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08G—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G83/00—Macromolecular compounds not provided for in groups C08G2/00 - C08G81/00
    • C08G83/008—Supramolecular polymers

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Polymers & Plastics (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Pyridine Compounds (AREA)

Abstract

本发明涉及一种自旋倾斜的簇基金属有机框架，其化学式为C38H36Ni4N10O15；本发明还提供其制备方法，包括以下步骤：将六水合硝酸镍、1,3‑双(1H‑咪唑‑1‑基)苯、3,5‑吡啶二羧酸、N,N‑二甲基甲酰胺和水加入至反应釜中；将上述混合物升温至150‑170℃，反应30‑50小时后，降温至18‑25℃，得到绿色块状晶体；收集晶体，并依次使用水和乙醇进行洗涤，真空干燥后可得到自旋倾斜的簇基金属有机框架。该制备方法基于镍离子较强的配位能力和两种N/O配体的协同配位，制得自旋倾斜的簇基金属有机框架，为制备磁性金属有机框架材料指明新的方向；该自旋倾斜的簇基金属有机框架具有较大的孔隙率，可作为分子磁性材料，在材料学领域具有潜在的应用价值。

Description

一种自旋倾斜的簇基金属有机框架及其制备方法
技术领域
本发明涉及一种自旋倾斜的簇基金属有机框架及其制备方法，属于磁性材料制备领域。
背景技术
在金属有机框架中，有机配体和金属离子或团簇的排列具有明显的方向性，可以形成不同的框架空隙结构，在气体存储与分离、磁性、选择性催化、分子识别、药物传输等方面具有潜在的应用。作为金属有机框架的分支，磁性金属有机框架在高密度信息存储、量子计算机及低温制冷方面显示出巨大的应用价值。因此，磁性金属有机框架的研究显得尤为重要。
近年来，由于其可裁剪性与可调控性，自旋倾斜的金属有机框架受到化学研究者的广泛关注，参见：Y.-W.Li,S.-J.Liu,T.-L.Hu and X.-H.Bu,Dalton Trans.,2014,43,11470；P.Mahata,D.Sen and S.Natarajan,Chem.Commun.,2008,1278。
已报道的簇基金属有机框架有一大部分是用于气体吸附和分离，参见：Y.-L.Huang,D.-C.Zhong,L.Jiang,Y.-N.Gong and T.-B.Lu,Inorg.Chem.,2017,56,705；J.Luo,J.Wang,G.Li,Q.Huo and Y.Liu,Chem.Commun.,2013,49,11433；C.-Y.Zuo,Z.-Y.Lu,J.-F.Bai,B.-S.Zheng and Y.-Z.Li,Chinese J.Inorg.Chem.,2012,28,1799。自旋倾斜的簇基金属有机框架在合成上有一定难度，因此基于两种N/O配体的簇基金属有机框架的研究较少，参见：J.Li,Y.Guo,H.-R.Fu,J.Zhang,R.-B.Huang,L.-S.Zheng and J.Tao,Chem.Commun.,2014,50,9161；S.Xiang,X.Wu,J.Zhang,R.Fu,S.Hu and X.Zhang,J.Am.Chem.Soc.2005,127,16352。
因此有必要发明一种新的自旋倾斜的簇基金属有机框架及其制备方法，以克服上述问题。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术之缺陷，提供了一种自旋倾斜的簇基金属有机框架及其制备方法，该制备方法基于镍离子较强的配位能力和两种N/O配体的协同配位，制得自旋倾斜的簇基金属有机框架，为制备磁性金属有机框架材料指明新的方向；该簇基金属有机框架在高密度信息存储和量子计算方面具有潜在的应用价值。
本发明是这样实现的：
本发明提供一种自旋倾斜的簇基金属有机框架，所述自旋倾斜的簇基金属有机框架的化学式为C38H36Ni4N10O15。
进一步地，所述自旋倾斜的簇基金属有机框架的晶体属于单斜晶系，C2/c空间群，其晶胞参数为：α＝90°，β＝95.04°，γ＝90°。
本发明还提供一种自旋倾斜的簇基金属有机框架的制备方法，包括以下步骤：
步骤一：将六水合硝酸镍、1,3-双(1H-咪唑-1-基)苯、3,5-吡啶二羧酸、N,N-二甲基甲酰胺和水加入至反应釜中，并混合均匀；
步骤二：将上述混合物升温至150-170℃，反应30-50小时后，降温至18-25℃，得到绿色块状晶体；
步骤三：收集上述块状晶体，并依次使用水和乙醇进行洗涤，真空干燥后，即可得到自旋倾斜的簇基金属有机框架。
进一步地，六水合硝酸镍、1,3-双(1H-咪唑-1-基)苯、3,5-吡啶二羧酸、N,N-二甲基甲酰胺和水的用量比例为(0.15-0.25毫摩尔)：(0.05-0.15毫摩尔)：(0.05-0.15毫摩尔)：(3-5毫升)：(1-2毫升)。
进一步地，六水合硝酸镍、1,3-双(1H-咪唑-1-基)苯、3,5-吡啶二羧酸、N,N-二甲基甲酰胺和水的用量比例为0.2毫摩尔：0.1毫摩尔：0.1毫摩尔：4毫升：1毫升。
本发明具有以下有益效果：
本发明提供的制备方法基于镍离子较强的配位能力和两种N/O配体的协同配位，制得自旋倾斜的簇基金属有机框架，为制备磁性金属有机框架指明新的方向；该簇基金属有机框架具有较小的自旋倾斜角，在高密度信息存储和量子计算方面具有潜在的应用价值。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。
图1为本发明实施例提供的自旋倾斜的簇基金属有机框架的晶体结构图；
图2为本发明实施例提供的自旋倾斜的簇基金属有机框架在不同温度下的磁化率温度之积图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
如图1和图2，本发明实施例提供一种自旋倾斜的簇基金属有机框架，所述自旋倾斜的簇基金属有机框架的化学式为C38H36Ni4N10O15，所述自旋倾斜的簇基金属有机框架的晶体属于单斜晶系，C2/c空间群，其晶胞参数为：α＝90°，β＝95.04°，γ＝90°。
本发明还提供一种自旋倾斜的簇基金属有机框架的制备方法，包括以下步骤：
步骤一：将六水合硝酸镍、1,3-双(1H-咪唑-1-基)苯、3,5-吡啶二羧酸、N,N-二甲基甲酰胺和水加入至反应釜中，并混合均匀，其中，六水合硝酸镍、1,3-双(1H-咪唑-1-基)苯、3,5-吡啶二羧酸、N,N-二甲基甲酰胺和水的用量比例为(0.15-0.25毫摩尔)：(0.05-0.15毫摩尔)：(0.05-0.15毫摩尔)：(3-5毫升)：(1-2毫升)。在本较佳实施例中，六水合硝酸镍、1,3-双(1H-咪唑-1-基)苯、3,5-吡啶二羧酸、N,N-二甲基甲酰胺和水的用量比例为0.2毫摩尔：0.1毫摩尔：0.1毫摩尔：4毫升：1毫升。另外，所述反应釜含有20-25毫升聚四氟乙烯内衬。
步骤二：将上述混合物升温至150-170℃，反应30-50小时后，降温至18-25℃，得到绿色块状晶体。在本较佳实施例中，具体的操作为：将上述混合物升温至160℃，反应36小时后，降温至20℃，得到绿色块状晶体。
步骤三：收集上述块状晶体，并依次使用水和乙醇进行洗涤，真空干燥后，即可得到目标产物：自旋倾斜的簇基金属有机框架。
以下通过具体实施例进行说明：
实施例一：将0.15毫摩尔六水合硝酸镍、0.05毫摩尔1,3-双(1H-咪唑-1-基)苯、0.05毫摩尔3,5-吡啶二羧酸、3毫升N,N-二甲基甲酰胺和1毫升水加入至反应釜中，并混合均匀，另外，所述反应釜中还含有20毫升聚四氟乙烯内衬。将上述混合物升温至150℃，反应30小时后，降温至18℃，得到绿色块状晶体。收集上述块状晶体，并依次使用水和乙醇进行洗涤，真空干燥后，即可得到目标产物：自旋倾斜的簇基金属有机框架。
实施例二：将0.25毫摩尔六水合硝酸镍、0.15毫摩尔1,3-双(1H-咪唑-1-基)苯、0.15毫摩尔3,5-吡啶二羧酸、5毫升N,N-二甲基甲酰胺和2毫升水加入至反应釜中，并混合均匀，另外，所述反应釜中还含有25毫升聚四氟乙烯内衬。将上述混合物升温至170℃，反应50小时后，降温至25℃，得到绿色块状晶体。收集上述块状晶体，并依次使用水和乙醇进行洗涤，真空干燥后，即可得到目标产物：自旋倾斜的簇基金属有机框架。
实施例三：将0.2毫摩尔六水合硝酸镍、0.1毫摩尔1,3-双(1H-咪唑-1-基)苯、0.1毫摩尔3,5-吡啶二羧酸、4毫升N,N-二甲基甲酰胺和1毫升水加入至反应釜中，并混合均匀，另外，所述反应釜中还含有23毫升聚四氟乙烯内衬。将上述混合物升温至160℃，反应36小时后，降温至20℃，得到绿色块状晶体。收集上述块状晶体，并依次使用水和乙醇进行洗涤，真空干燥后，即可得到目标产物：自旋倾斜的簇基金属有机框架。
对得到的目标产物进行表征：
1.挑选尺寸为(0.20×0.18×0.15)mm3的晶体用于单晶结构分析，单晶衍射数据在衍射仪上收集，用石墨单色器单色化的Mokα射线2.8°≤θ≤25.0°，证明该簇基金属有机框架属于单斜晶系，C2/c空间群，其晶胞参数为： α＝90°，β＝95.04°，γ＝90°。图1是使Diamond软件绘制的该簇基金属有机框架的晶体结构图。
2.使用MPMS(SQUID)VSM型磁强计对所获得的金属有机框架化合物进行磁性数据测试，图2是使用Origin软件绘制的该簇基金属有机框架在不同的温度下的磁化率温度之积图，图中显示：在高温(100℃到300℃下χmT)基本保持不变，在低温下χmT有个明显的上升并在超低温区下降，计算得到的倾斜角为3.7°。
综上所述，本发明提供的制备方法基于镍离子较强的配位能力和两种N/O配体的协同配位，制得自旋倾斜的簇基金属有机框架，为制备磁性金属有机框架材料指明新的方向；该簇基金属有机框架在高密度信息存储和量子计算方面具有潜在的应用价值。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，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 (5)

1.一种自旋倾斜的簇基金属有机框架，其特征在于，所述自旋倾斜的簇基金属有机框架的化学式为C38H36Ni4N10O15。
2.如权利要求1所述的自旋倾斜的簇基金属有机框架，其特征在于：所述自旋倾斜的簇基金属有机框架的晶体属于单斜晶系，C2/c空间群，其晶胞参数为： α＝90°，β＝95.04°，γ＝90°。
3.一种如权利要求1或2所述的自旋倾斜的簇基金属有机框架的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤一：将六水合硝酸镍、1,3-双(1H-咪唑-1-基)苯、3,5-吡啶二羧酸、N,N-二甲基甲酰胺和水加入至反应釜中，并混合均匀；
步骤二：将上述混合物升温至150-170℃，反应30-50小时后，降温至18-25℃，得到绿色块状晶体；
步骤三：收集上述块状晶体，并依次使用水和乙醇进行洗涤，真空干燥后，即可得到自旋倾斜的簇基金属有机框架。
4.如权利要求3所述的自旋倾斜的簇基金属有机框架的制备方法，其特征在于：六水合硝酸镍、1,3-双(1H-咪唑-1-基)苯、3,5-吡啶二羧酸、N,N-二甲基甲酰胺和水的用量比例为(0.15-0.25毫摩尔)：(0.05-0.15毫摩尔)：(0.05-0.15毫摩尔)：(3-5毫升)：(1-2毫升)。
5.如权利要求4所述的自旋倾斜的簇基金属有机框架的制备方法，其特征在于：六水合硝酸镍、1,3-双(1H-咪唑-1-基)苯、3,5-吡啶二羧酸、N,N-二甲基甲酰胺和水的用量比例为0.2毫摩尔：0.1毫摩尔：0.1毫摩尔：4毫升：1毫升。
CN201710231550.8A 2017-04-11 2017-04-11 一种自旋倾斜的簇基金属有机框架及其制备方法 Pending CN106967221A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201710231550.8A CN106967221A (zh) 2017-04-11 2017-04-11 一种自旋倾斜的簇基金属有机框架及其制备方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201710231550.8A CN106967221A (zh) 2017-04-11 2017-04-11 一种自旋倾斜的簇基金属有机框架及其制备方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN106967221A true CN106967221A (zh) 2017-07-21

Family

ID=59336814

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201710231550.8A Pending CN106967221A (zh) 2017-04-11 2017-04-11 一种自旋倾斜的簇基金属有机框架及其制备方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN106967221A (zh)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN108796614A (zh) * 2018-06-29 2018-11-13 江南大学 一种具有光限制能力的W/S/Cu簇-金属框架晶体材料的制备方法及晶体材料
CN109679109A (zh) * 2018-12-24 2019-04-26 重庆师范大学 一种橙色有机超分子聚合物及其制备方法与应用
CN116396493A (zh) * 2023-04-13 2023-07-07 天津师范大学 阳离子金属有机框架材料及其制备方法和应用

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101531672A (zh) * 2008-03-12 2009-09-16 安徽大学 具有纳米孔洞的金属-有机骨架材料及其制备方法、应用
CN102962036A (zh) * 2012-10-30 2013-03-13 中国科学院大连化学物理研究所 基于过渡金属钴的多孔金属有机骨架材料及其制备方法
CN104961774A (zh) * 2015-07-24 2015-10-07 广州科技贸易职业学院 一种镍簇合物及其制备方法

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101531672A (zh) * 2008-03-12 2009-09-16 安徽大学 具有纳米孔洞的金属-有机骨架材料及其制备方法、应用
CN102962036A (zh) * 2012-10-30 2013-03-13 中国科学院大连化学物理研究所 基于过渡金属钴的多孔金属有机骨架材料及其制备方法
CN104961774A (zh) * 2015-07-24 2015-10-07 广州科技贸易职业学院 一种镍簇合物及其制备方法

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
曹晨等: "两个新颖四核簇混配型的三维过渡金属有机框架材料", 《第十四届固态化学与无机合成学术会议论文摘要集》 *

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN108796614A (zh) * 2018-06-29 2018-11-13 江南大学 一种具有光限制能力的W/S/Cu簇-金属框架晶体材料的制备方法及晶体材料
CN109679109A (zh) * 2018-12-24 2019-04-26 重庆师范大学 一种橙色有机超分子聚合物及其制备方法与应用
CN109679109B (zh) * 2018-12-24 2021-03-16 重庆师范大学 一种橙色有机超分子聚合物及其制备方法与应用
CN116396493A (zh) * 2023-04-13 2023-07-07 天津师范大学 阳离子金属有机框架材料及其制备方法和应用
CN116396493B (zh) * 2023-04-13 2024-05-17 天津师范大学 阳离子金属有机框架材料及其制备方法和应用

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN106866747A (zh) 一种钴基金属有机框架及其制备方法
Han et al. Ambient N2 fixation to NH3 at ambient conditions: Using Nb2O5 nanofiber as a high-performance electrocatalyst
Bin et al. Ag nanoparticles decorated into metal-organic framework (Ag NPs/ZIF-8) for electrochemical sensing of chloride ion
Rossini et al. Experimental and theoretical studies of 45Sc NMR interactions in solids
CN106967221A (zh) 一种自旋倾斜的簇基金属有机框架及其制备方法
US9067957B2 (en) Metal nickel-imidazolate chiral nano clathrate complex and preparation method thereof
CN106732782B (zh) 一种h2s选择性氧化催化剂的制备方法及其应用
Krawietz et al. Alkali metal oxides, peroxides, and superoxides: a multinuclear MAS NMR study
CN103980301B (zh) 2,3′,5,5′-二苯四甲酸镉配合物及其制备方法
Li et al. Three 2D polyhalogenated Co (II)-based MOFs: Syntheses, crystal structure and electrocatalytic hydrogen evolution reaction
CN106749348A (zh) 一种金属有机框架材料及其制备方法及应用
CN104761575B (zh) 烟酸丁香酚酯-银（ⅰ）配合物及其制备方法和用途
Tatar et al. Sol-gel synthesis of ceria-zirconia-based high-entropy oxides as high-promotion catalysts for the synthesis of 1, 2-diketones from aldehyde
CN102250128B (zh) 一种金属有机化合物传感材料及其制备和应用
CN110922606B (zh) 腺嘌呤与辅助配体构筑的微孔Cu-MOF金属有机骨架材料、制备及应用
Chen et al. Bionics-inspired strong coupling of streptococcus-like NiCo2O4 to needle-like MnO2 for enhanced electrocatalytic determination of glucose
CN107652439B (zh) 一种镉金属有机框架材料及其制备方法和应用
CN105777786A (zh) 一种手性苯甲酸锌配合物晶体及合成方法
Jiang et al. Alternating magnetic field improved NiFe@ MoS2 monolayer diatomic site catalyst for overall water splitting
CN109867800A (zh) 一种镉基金属-有机框架及其制备方法
CN106008990B (zh) 一种含联吡啶羧酸的金属有机框架材料及其合成方法
Xu et al. Polypyrrole microsphere modified porous UiO-66 for electrochemical nitrite sensing
CN114778636A (zh) 一种同时测定对苯二酚和邻苯二酚的复合电极的制备方法
CN103554190A (zh) 一种具有大的磁热效应的3d异金属甲酸化合物
Yun et al. Synthesis of a 3-D porous Tb-MOF: organic dye adsorption

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication

Application publication date: 20170721

WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication