一种铜的配位聚合物及其制备方法技术

本发明专利技术涉及一种铜的配位聚合物，其分子式为：[Cu(Hbpt)(1,4-bib)]n,其中H3bpt与1,4-bib分别代表3,3',5-联苯三羧酸及1,4-双咪唑苯。该配合物是通过水热方法制得：将Cu(NO3)2·3H2O、3,3',5-联苯三羧酸及1,4-双咪唑苯以2:1:1的物质的量之比溶于H2O/乙醇的混合溶液，置于聚四氟乙烯管中，室温搅拌调节pH后，密封于不锈钢反应釜中，在150-170℃下反应65-80h。通过室温冷却，得到蓝色片状晶体，用水与乙醇的混合溶液洗涤后，隔夜真空干燥即可。该配合物中Cu(II)离子间存在弱铁磁相互作用，可作为分子性磁体。

【技术实现步骤摘要】
一种铜的配位聚合物及其制备方法
本专利技术涉及一种铜的配位聚合物，特别涉及一种铜(II)离子与3,3',5-联苯三羧酸及1,4-双咪唑苯构筑的具有铁磁相互作用的配位聚合物及其制备方法。
技术介绍
分子磁性材料是由顺磁金属离子与有机配体组成的磁性配合物。此类材料结构变化多样、磁性行为丰富，且易于通过分子裁剪来调节其结构和功能，因此对分子磁性材料的研究已成为化学、物理学以及材料科学等领域的研究热点。与传统的金属、金属化合物等传统的无机磁性材料相比，分子磁体具有比重小、透明度高、可溶性好、易于加工等优点。同时有机桥联配体的多样性有利于引入光、电等性质，形成具有协同作用的磁光、磁电等多功能分子材料。
技术实现思路
本专利技术的目的在于基于上述技术现状，提供一种可以作为分子磁性材料的铜的配位聚合物及其制备方法。本专利技术提供的一种铜的配位聚合物，其分子式为：[Cu(Hbpt)(1,4-bib)]n，其中H3bpt与1,4-bib分别代表3,3',5-联苯三羧酸及1,4-双咪唑苯，其结构式为：本专利技术提供的铜的配位聚合物的制备方法，包括如下步骤：(1)将摩尔比为2:1:1的Cu(NO3)2·3H20、3,3',5-联苯三羧酸及1,4-双咪唑苯，加入含有体积比5:1的H2O与乙醇的混合溶剂的聚四氟乙烯管中,用0.2mmol/L的KOH调pH为5；(2)将此聚四氟乙烯管置于不锈钢反应釜中密封，在150-170℃下反应65-80h，自然降温，隔夜析出蓝色片状晶体，用水与乙醇的混合溶液洗涤后真空干燥即可。步骤(2)中反应温度优选为160℃，反应时间优选为72h。本专利技术的优点和效果：本专利技术的铜配位聚合物是在水热合成条件下得到，制取工艺简单，周期较短，产率、纯度较高。本专利技术提供的铜配位聚合物是基于3,3',5-联苯三羧酸及1,4-双咪唑苯配体构筑的，在2000Oe外磁场下通过变温磁化率实验数据得出该配位聚合物中铜离子间存在弱铁磁相互作用，可以作为分子磁性材料。附图说明图1本专利技术铜的配位聚合物的晶体结构图图2本专利技术铜的配位聚合物在298K的X射线粉末衍射图图3本专利技术铜的配位聚合物在2000Oe外磁场作用下的变温磁化率曲线图具体实施方式实施例1铜的配位聚合物制备：称取0.2mmolCu(NO3)2·3H2O，0.1mmol3,3',5-联苯三羧酸和0.1mmol1,4-双咪唑苯加入含5mlH2O/1ml乙醇的13ml聚四氟乙烯管中，以0.2mmol/LKOH调pH为5。将此聚四氟乙烯管密封于不锈钢反应釜中，在160℃下加热72h后，自然降温，隔夜析出蓝色片状晶体，用水与乙醇的混合溶液洗涤后真空干燥，产率为30％。元素分析：理论值：C58.12,H3.25，N10.04；实验值:C58.09,H3.24,N10.08。铜的配位聚合物结构测定：晶体结构测定采用X射线单晶衍射，以BrukerSmartApexII探测器通过石墨单色器单色化的Mo-Kα射线，扫描方式ω，收集数据的温度为100K。原始数据经SAINT程序还原后，使用SADABS方法进行吸收校正。晶体结构由SHELXL-97程序直接法解得。详细的晶体测定与解析数据见表1；晶体结构见图1。表1配合物物[Cu(Hbpt)(1,4-bib)]n的晶体学数据粉末衍射：X射线粉末衍射结果得到实验衍射图谱与模拟图谱一致，表明本专利技术的铜配合物晶体样品物相均一，见图2。铜的配合物材料的磁性质：铜配合物变温磁化率曲线如图3所示，从图中可以看出，铜配合物在室温时χmT值为0.50cm3·K·mol-1，高于1个独立未耦合Cu(II)离子的室温磁矩(0.375cm3·K·mol-1)。随着温度的降低，χmT值逐渐升高，当达到25K时χmT值迅速升高，在1.79K时达到最大值1.24cm3·K·mol-1，该现象表明铜离子间存在弱铁磁相互作用。此外，在2-290K范围内利用居里-韦斯定律对χm-1-T(图3插图)拟合，可以得到C＝0.68cm3·mol-1，θ＝3.45K，θ>0再次证明该配位聚合物铜离子间存在弱铁磁相互作用。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种铜的配位聚合物，其特征在于，分子式为[Cu(Hbpt)(1,4‑bib)]n，结构式为：

【技术特征摘要】
1.一种铜的配位聚合物用作分子磁性材料的用途，所述铜的配位聚合物，分子式为[Cu(Hbpt)(1,4-bib)]n，结构式为：铜的配位聚合物制备方法，步骤为：(1)将摩尔比为2:1:1的Cu(NO3)2·3H2O、3,3',5-联苯三羧酸及1,4-双...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘雅慧，卢丽萍，冯思思，朱苗力，
申请(专利权)人：山西大学，
类型：发明
国别省市：山西;14