CN110931199A - 2,6-二甲氧基苯酚构筑的磁易轴串联型双核镝分子磁性材料及其制备方法 - Google Patents

2,6-二甲氧基苯酚构筑的磁易轴串联型双核镝分子磁性材料及其制备方法 Download PDF

Info

Publication number
CN110931199A
CN110931199A CN201911254731.8A CN201911254731A CN110931199A CN 110931199 A CN110931199 A CN 110931199A CN 201911254731 A CN201911254731 A CN 201911254731A CN 110931199 A CN110931199 A CN 110931199A
Authority
CN
China
Prior art keywords
dysprosium
dimethoxyphenol
magnetic material
molecular
easy axis
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
CN201911254731.8A
Other languages
English (en)
Other versions
CN110931199B (zh
Inventor
孙文彬
田永梅
陈鹏
刘香文
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.)
Heilongjiang University
Original Assignee
Heilongjiang 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 Heilongjiang University filed Critical Heilongjiang University
Priority to CN201911254731.8A priority Critical patent/CN110931199B/zh
Publication of CN110931199A publication Critical patent/CN110931199A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN110931199B publication Critical patent/CN110931199B/zh
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01FMAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
    • H01F1/00Magnets or magnetic bodies characterised by the magnetic materials therefor; Selection of materials for their magnetic properties
    • H01F1/42Magnets 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
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07FACYCLIC, CARBOCYCLIC OR HETEROCYCLIC COMPOUNDS CONTAINING ELEMENTS OTHER THAN CARBON, HYDROGEN, HALOGEN, OXYGEN, NITROGEN, SULFUR, SELENIUM OR TELLURIUM
    • C07F5/00Compounds containing elements of Groups 3 or 13 of the Periodic Table
    • C07F5/003Compounds containing elements of Groups 3 or 13 of the Periodic Table without C-Metal linkages
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01FMAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
    • H01F41/00Apparatus or processes specially adapted for manufacturing or assembling magnets, inductances or transformers; Apparatus or processes specially adapted for manufacturing materials characterised by their magnetic properties

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Hard Magnetic Materials (AREA)
  • Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)

Abstract

2,6‑二甲氧基苯酚构筑磁易轴串联型双核镝分子磁性材料及其制备方法,它涉及一种磁性材料及其制备方法。本发明是为了解决现有控制自旋中心磁易轴的技术操作复杂的技术问题,本发明磁易轴串联型双核镝分子磁性材料的分子式为:[Dy2(DMOP)2(EtOH)4(H2O)2Cl2]·2Cl;所述磁性材料的制备方法按照以下步骤进行:一、将2,6‑二甲氧基苯酚溶解于质子性极性溶剂中并搅拌;二、将有机碱溶于质子性极性溶剂中,得到混合液,然后将混合液逐滴加入步骤一得到的体系中,得到黑色溶液;三、将氯化镝溶于质子性极性溶剂中,逐滴加入黑色溶液中,回流并搅拌,冷却至常温并过滤,即得。本发明制备方法操作简便,便于操作。本发明属于分子磁性材料的制备领域。

Description

2,6-二甲氧基苯酚构筑的磁易轴串联型双核镝分子磁性材料 及其制备方法
技术领域
本发明涉及一种磁性材料及其制备方法。
背景技术
单分子磁体(SMM)是一类真正意义上分子水平上的分子磁性材料,宏观上表现出传统大块铁磁体的磁滞行为,所以可以作为一类潜在应用在高密度信息存储的分子纳米磁性材料。在众多的SMM材料中,由于稀土离子电子结构分布特点所致其具有较强旋轨耦合作用和大的基态磁矩加之在一定配体场环境下使其成为构筑高效单分子磁体理想的选择。目前稀土单分子磁体领域的主要研究方向是努力提高该领域两个关键性参数即有效翻转能垒(又叫磁各向异性能垒,用Ueff表示)和阻塞温度(又叫磁滞温度,用TB表示),尤其是TB也被称作操作温度是单分子磁体实现实际应用的关键参数。虽然目前最高的Ueff达到了1541cm-1,TB达到了80K,但是距离其达到可行的室温下操作温度还相距甚远。
可见稀土单分子磁性材料目前还有许多问题亟待解决,其中控制自旋中心磁易轴的技术操作最为复杂也最具有挑战性。尤其在双核稀土单分子磁体体系中对两个自旋中心的磁易轴方向的调控。
发明内容
本发明的目的是为了解决现有方法控制自旋中心磁易轴的操作复杂的技术问题,提供了一种2,6-二甲氧基苯酚构筑的磁易轴串联型双核镝分子磁性材料及其制备方法。
2,6-二甲氧基苯酚构筑的磁易轴串联型双核镝分子磁性材料的分子式为:[Dy2(DMOP)2(EtOH)4(H2O)2Cl2]·2Cl-
结构式为:
Figure BDA0002309938640000011
所述2,6-二甲氧基苯酚构筑的磁易轴串联型双核镝分子磁性材料的制备方法按照以下步骤进行:
一、将1.0mmol2,6-二甲氧基苯酚溶解于10mL-40mL质子性极性溶剂中并搅拌;
二、将1.0mmol有机碱溶于5mL-20mL质子性极性溶剂中,得到混合液,然后将混合液逐滴加入步骤一得到的体系中,得到黑色溶液;
三、将1.0mmol氯化镝溶于4mL-15mL质子性极性溶剂中,逐滴加入黑色溶液中,将反应混合物回流并搅拌4小时,得到棕色溶液,然后冷却至常温并过滤,即得磁易轴串联型双核镝分子磁性材料。
步骤一中所述质子性极性溶剂是乙醇。
步骤一中所述有机碱是氢氧化钠。
本发明的制备方法合成的化合物具备如下特点:
(1)两个自旋中心磁易轴方向首尾相接同向串联;
(2)磁易轴方向与局域分子对称性的对称轴一致;
(3)磁易轴与分子对称轴二者同时与自旋中心间的连线方向一致。有效翻转能垒Ueff为157.0K,磁滞温度为5K。
本发明制备方法操作简便,便于操作。并且提供了一个非常好的构筑满足上述条件的双核稀土单分子磁性材料的模型。对此模型的进一步探索调控有望获得具有更高翻转能垒和磁滞温度的稀土单分子磁性材料。
附图说明
图1是实验一中2,6-二甲氧基苯酚构筑的磁易轴串联型双核镝分子磁性材料的分子结构图;
图2是实验一中2,6-二甲氧基苯酚构筑的磁易轴串联型双核镝分子磁性材料的交流变温变频磁化曲线图;
图3是实验一中2,6-二甲氧基苯酚构筑的磁易轴串联型双核镝分子磁性材料的阿仑尼乌斯曲线图;
图4是实验一中2,6-二甲氧基苯酚构筑的磁易轴串联型双核镝分子磁性材料的磁滞回线曲线图;
图5是实验一中2,6-二甲氧基苯酚构筑的磁易轴串联型双核镝分子磁性材料的磁易轴示意图。
具体实施方式
本发明技术方案不局限于以下所列举具体实施方式,还包括各具体实施方式间的任意组合。
具体实施方式一:本实施方式2,6-二甲氧基苯酚构筑的磁易轴串联型双核镝分子磁性材料的分子式为:[Dy2(DMOP)2(EtOH)4(H2O)2Cl2]·2Cl-
结构式为:
Figure BDA0002309938640000031
具体实施方式二:具体实施方式一所述的2,6-二甲氧基苯酚构筑的磁易轴串联型双核镝分子磁性材料的制备方法按照以下步骤进行:
一、将1.0mmol2,6-二甲氧基苯酚溶解于10mL-40mL质子性极性溶剂中并搅拌;
二、将1.0mmol有机碱溶于5mL-20mL质子性极性溶剂中,得到混合液,然后将混合液逐滴加入步骤一得到的体系中,得到黑色溶液;
三、将1.0mmol氯化镝溶于4mL-15mL质子性极性溶剂中,逐滴加入黑色溶液中,将反应混合物回流并搅拌4小时,得到棕色溶液,然后冷却至常温并过滤,即得磁易轴串联型双核镝分子磁性材料。
具体实施方式三:本实施方式与具体实施方式一不同的是步骤一中所述质子性极性溶剂是乙醇。其他与具体实施方式一相同。
具体实施方式四:本实施方式与具体实施方式二或三不同的是步骤一中所述有机碱是氢氧化钠。其他与具体实施方式二或三相同。
具体实施方式五:本实施方式与具体实施方式二至四之一不同的是步骤一中将1.0mmol 2,6-二甲氧基苯酚溶解于22mL质子性极性溶剂中并搅拌。其他与具体实施方式二至四之一相同。
具体实施方式六:本实施方式与具体实施方式二至五之一不同的是步骤二中将1.0mmol有机碱溶于10mL质子性极性溶剂中。其他与具体实施方式二至五之一相同。
具体实施方式七:本实施方式与具体实施方式二至六之一不同的是步骤三中将1.0mmol氯化镝溶于7.5mL质子性极性溶剂中。其他与具体实施方式二至六之一相同。
采用下述实验验证本发明效果:
实验一:
2,6-二甲氧基苯酚构筑的磁易轴串联型双核镝分子磁性材料的制备方法按照以下步骤进行:
一、将(1.0mmol,0.154g)2,6-二甲氧基苯酚溶解于22mL乙醇中并搅拌;
二、将(1.0mmol,0.040g)氢氧化钠溶于10mL乙醇中,得到混合液,然后将混合液逐滴加入步骤一得到的体系中,得到黑色溶液;
三、将(1.0mmol,0.377g)氯化镝溶于7.5mL乙醇中,逐滴加入黑色溶液中,将反应混合物回流并搅拌4小时,得到棕色溶液,然后冷却至常温并过滤,即得磁易轴串联型双核镝分子磁性材料。
图1显示的配合物是含镝的双核稀土配合物;
图2充分说明其单分子磁性行为;
图3通过阿仑尼乌斯曲线(lnk=lnA-Ea/RT,k为速率常数,R为摩尔气体常量,T为热力学温度,Ea为表观活化能,A为指前因子也称频率因子)可计算获得其有效自旋翻转能垒Ueff为157.0K;
图4磁滞回线示意图表明了配合物的磁滞温度达到5K;
图5表示配合物的磁易轴方向首尾相接同向串联。
本实验制备的2,6-二甲氧基苯酚磁易轴串联型双核镝分子磁性材料的有效自旋翻转能垒Ueff为157.0K,磁滞温度TB为5K。
本实验得到的磁易轴串联型双核镝分子磁性材料的分子结构在CCDC数据库申请了该结构专有的号码:1890068。该结构的具体参数如表1:
Figure BDA0002309938640000041
Figure BDA0002309938640000051

Claims (7)

1.2,6-二甲氧基苯酚构筑的磁易轴串联型双核镝分子磁性材料,其特征在于所述2,6-二甲氧基苯酚构筑的磁易轴串联型双核镝分子磁性材料的分子式为:[Dy2(DMOP)2(EtOH)4(H2O)2Cl2]·2Cl-
结构式为:
Figure FDA0002309938630000011
2.根据权利要求1所述2,6-二甲氧基苯酚构筑的磁易轴串联型双核镝分子磁性材料的制备方法,其特征在于所述2,6-二甲氧基苯酚构筑的磁易轴串联型双核镝分子磁性材料的制备方法按照以下步骤进行:
一、将1.0mmol2,6-二甲氧基苯酚溶解于10mL-40mL质子性极性溶剂中并搅拌;
二、将1.0mmol有机碱溶于5mL-20mL质子性极性溶剂中,得到混合液,然后将混合液逐滴加入步骤一得到的体系中,得到黑色溶液;
三、将1.0mmol氯化镝溶于4mL-15mL质子性极性溶剂中,逐滴加入黑色溶液中,将反应混合物回流并搅拌4小时,得到棕色溶液,然后冷却至常温并过滤,即得磁易轴串联型双核镝分子磁性材料。
3.根据权利要求2所述2,6-二甲氧基苯酚构筑的磁易轴串联型双核镝分子磁性材料的制备方法,其特征在于步骤一中所述质子性极性溶剂是乙醇。
4.根据权利要求2所述2,6-二甲氧基苯酚构筑的磁易轴串联型双核镝分子磁性材料的制备方法,其特征在于步骤一中所述有机碱是氢氧化钠。
5.根据权利要求2所述2,6-二甲氧基苯酚构筑的磁易轴串联型双核镝分子磁性材料的制备方法,其特征在于步骤一中将1.0mmol 2,6-二甲氧基苯酚溶解于22mL质子性极性溶剂中并搅拌。
6.根据权利要求2所述2,6-二甲氧基苯酚构筑的磁易轴串联型双核镝分子磁性材料的制备方法,其特征在于步骤二中将1.0mmol有机碱溶于10mL质子性极性溶剂中。
7.根据权利要求2所述2,6-二甲氧基苯酚构筑的磁易轴串联型双核镝分子磁性材料的制备方法,其特征在于步骤三中将1.0mmol氯化镝溶于7.5mL质子性极性溶剂中。
CN201911254731.8A 2019-12-10 2019-12-10 2,6-二甲氧基苯酚构筑的磁易轴串联型双核镝分子磁性材料及其制备方法 Expired - Fee Related CN110931199B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201911254731.8A CN110931199B (zh) 2019-12-10 2019-12-10 2,6-二甲氧基苯酚构筑的磁易轴串联型双核镝分子磁性材料及其制备方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201911254731.8A CN110931199B (zh) 2019-12-10 2019-12-10 2,6-二甲氧基苯酚构筑的磁易轴串联型双核镝分子磁性材料及其制备方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN110931199A true CN110931199A (zh) 2020-03-27
CN110931199B CN110931199B (zh) 2020-11-27

Family

ID=69857895

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201911254731.8A Expired - Fee Related CN110931199B (zh) 2019-12-10 2019-12-10 2,6-二甲氧基苯酚构筑的磁易轴串联型双核镝分子磁性材料及其制备方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN110931199B (zh)

Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007242934A (ja) * 2006-03-09 2007-09-20 Kyushu Univ 単分子磁石
CN102087900A (zh) * 2010-12-14 2011-06-08 黑龙江大学 类salen及二酮基镝四核簇合物型单分子磁性材料及其制备方法
CN102786540A (zh) * 2012-09-12 2012-11-21 东华理工大学 具有可逆相变动态单分子磁体配合物的制备方法
CN104497027A (zh) * 2015-01-08 2015-04-08 黑龙江大学 一种Dy单分子磁性材料及其制备方法
CN104557994A (zh) * 2014-12-15 2015-04-29 黑龙江大学 单分子磁体[Dy2(saph)2(NO3)2(CH3OH)4]的制备方法
CN105097175A (zh) * 2015-08-24 2015-11-25 东华理工大学 双功能分子磁体材料及其合成方法
CN108358955A (zh) * 2018-03-01 2018-08-03 黑龙江工程学院 一种双核Dy单分子磁性材料及其制备方法
CN109111472A (zh) * 2018-09-20 2019-01-01 杭州电子科技大学 一种单双核共晶稀土磁性配合物及其制备方法

Patent Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007242934A (ja) * 2006-03-09 2007-09-20 Kyushu Univ 単分子磁石
CN102087900A (zh) * 2010-12-14 2011-06-08 黑龙江大学 类salen及二酮基镝四核簇合物型单分子磁性材料及其制备方法
CN102786540A (zh) * 2012-09-12 2012-11-21 东华理工大学 具有可逆相变动态单分子磁体配合物的制备方法
CN104557994A (zh) * 2014-12-15 2015-04-29 黑龙江大学 单分子磁体[Dy2(saph)2(NO3)2(CH3OH)4]的制备方法
CN104497027A (zh) * 2015-01-08 2015-04-08 黑龙江大学 一种Dy单分子磁性材料及其制备方法
CN105097175A (zh) * 2015-08-24 2015-11-25 东华理工大学 双功能分子磁体材料及其合成方法
CN108358955A (zh) * 2018-03-01 2018-08-03 黑龙江工程学院 一种双核Dy单分子磁性材料及其制备方法
CN109111472A (zh) * 2018-09-20 2019-01-01 杭州电子科技大学 一种单双核共晶稀土磁性配合物及其制备方法

Non-Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
OU SUN,ET AL: "Observation of single-molecule magnetic behavior in dinuclear Schiff base dysprosium(III) complex", 《SYNTHETIC METALS》 *
SOUMYA MUKHERJEE,ET AL: "Influence of Tuned Linker Functionality on Modulation of Magnetic Properties and Relaxation Dynamics in a Family of Six Isotypic Ln2(Ln = Dy and Gd) Complexes", 《INORGANIC CHEMISTRY》 *
涂浩然等: "2,6-二甲氧基苯甲酸桥连双核镝单分子磁体", 《中国化学会第30届学术年会摘要集-第十六分会:晶体工程》 *

Also Published As

Publication number Publication date
CN110931199B (zh) 2020-11-27

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Hewitt et al. Opening up a dysprosium triangle by ligand oximation
Coey Permanent magnets: Plugging the gap
Mazarakioti et al. Large energy barrier and magnetization hysteresis at 5 K for a symmetric {Dy2} complex with spherical tricapped trigonal prismatic DyIII ions
Das et al. Single‐Molecule Magnetism, Enhanced Magnetocaloric Effect, and Toroidal Magnetic Moments in a Family of Ln4 Squares
Huang et al. Metallogrid single-molecule magnet: solvent-induced nuclearity transformation and magnetic hysteresis at 16 K
CN102543342B (zh) 铜纳米颗粒掺杂制备的高矫顽力和高耐蚀性烧结钕-铁-硼基永磁材料及制备方法
Sun et al. Dinuclear dysprosium SMMs bridged by a neutral bipyrimidine ligand: two crystal systems that depend on different lattice solvents lead to a distinct slow relaxation behaviour
CN109111472B (zh) 一种单双核共晶稀土磁性配合物及其制备方法
CN104557994B (zh) 单分子磁体[Dy2(saph)2(NO3)2(CH3OH)4]的制备方法
CN110931199B (zh) 2,6-二甲氧基苯酚构筑的磁易轴串联型双核镝分子磁性材料及其制备方法
Li et al. A bilayer triangular lattice with crown-like Co 7 spin cluster SBUs exhibiting high spin frustration
CN102136339A (zh) 一种具有铁磁、铁电双功能的镝单分子磁体及其制备方法
CN103449808A (zh) 一种具备交换耦合的双相复合硬磁铁氧体纳米粉体的制备方法
CN102087900B (zh) 类salen及二酮基镝四核簇合物型单分子磁性材料及其制备方法
CN112341480A (zh) 一种镝基单离子磁体材料及其制备方法和应用
Long et al. Coordination site manipulation of the annular growth mechanism to assemble chiral lanthanide clusters with different shapes and magnetic properties
Chen et al. New two-dimensional Mn (II) metal–organic framework featured spin canting
CN108358955B (zh) 一种双核Dy单分子磁性材料及其制备方法
CN104497027B (zh) 一种Dy单分子磁性材料及其制备方法
Zhang et al. An unusual three-dimensional Dy–Cd 2 framework exhibiting single-ion magnet behavior
CN103310938B (zh) 一种Co-Dy型单分子磁性材料的制备方法
CN109243747B (zh) 一种镝单离子磁性材料的制备方法
CN102786540A (zh) 具有可逆相变动态单分子磁体配合物的制备方法
CN108727251B (zh) 一种基于4,4’-联吡啶-衣康酸衍生配体的磁性钴(ii)配合物及其制备方法
CN113896900A (zh) 一种镧系金属有机骨架Ln-MOF材料及其制备方法

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant
CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee
CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee

Granted publication date: 20201127

Termination date: 20211210