一种镍配位化合物及制备方法和应用技术

本发明专利技术公开了一种镍配位化合物及制备方法和应用，属于配位化合物技术领域。所述配位化合物的分子简式为：[Ni2(H3L)2(phen)4]

【技术实现步骤摘要】
一种镍配位化合物及制备方法和应用


[0001]本专利技术属于配位化合物
，具体涉及一种镍配位化合物及制备方法和应用。

技术介绍

[0002]传统的磁性材料由于必须经过高温冶炼，且密度大，精密加工成型困难，磁损耗大等原因，在高新技术和尖端科技等应用方面受到了很大的限制。分子磁性材料是一种新型功能材料，其应用涉及化学、物理、材料科学及生命科学等交叉学科领域。相比于传统磁性材料，分子磁性材料因其结构种类的多样性，可用低温合成及加工的方法制备，可结合机械、光、电等方面的综合性能，磁损耗小等特点，在超高频装置、高密度存贮材料、吸波材料、微电子工业和宇航等需要轻质磁性材料的领域有很大的应用前景，且在器件的小型化、低能耗、高速相应、生物联结的相容性方面都有独特优势。正因如此，如何构建可以在有效温度范围内产生磁有序的分子磁性材料是分子磁学及材料科学领域面临的挑战之一，也是分子磁学研究的重要内容。

技术实现思路

[0003]针对目前有效温度范围内产生磁有序的分子磁性材料构建难度大的问题，本专利技术提供了一种基于镍(II)离子、3,3
′‑
((5
‑
羧基
‑
1,3
‑
亚苯基)双(氧))二邻苯二甲酸和1,10
‑
邻菲罗啉构筑的具有铁磁相互作用的镍配位化合物的制备方法及其作为分子磁性材料的应用。
[0004]为了达到上述目的，本专利技术采用了下列技术方案：
[0005]一种镍配位化合物，所述镍配位化合物的分子简式为：[Ni2(H3L)2(phen)4]·
H2O，其中H5L为3,3
′‑
((5
‑
羧基
‑
1,3
‑
亚苯基)双(氧))二邻苯二甲酸，phen为1,10
‑
邻菲罗啉，其结构式为：
[0006][0007]所述镍配位化合物的结晶属于三斜晶系，P
‑
1空间群，为双核零维结构，晶胞参数为：α＝71.522(4)
°
，β＝79.512(4)
°
，γ＝69.935(4)
°
。其不对称单元由一个Ni
2+
，一个H3L2‑
配体，两个phen和0.5个游离H2O构成。单晶结构中Ni离子表现为六配位扭曲八面体构型，配位原子包含H3L2‑
配体上的两个羧基O原子以及两个phen上的四个N原子。配合物中Ni—O键长范围在2.0427(15)
‑
O—Ni—O键角为91.59(6)
°
。H3L2‑
采用μ2‑
η1‑
η1‑
η0‑
η0‑
η0‑
η0‑
η0‑
η0‑
η0‑
η0的双齿配位模式，Ni离子之间的距离为X射线粉末衍射证实晶体样品均一稳定。
[0008]一种镍配位化合物的制备方法，包括如下步骤：
[0009]步骤1，将Ni(CH3COO)2·
4H2O，3,3
′‑
((5
‑
羧基
‑
1,3
‑
亚苯基)双(氧))二邻苯二甲酸和1,10
‑
邻菲罗啉混合，置于含水的聚四氟乙烯管中；
[0010]步骤2，室温搅拌30分钟，将步骤1中聚四氟乙烯管密封于不锈钢反应釜中，在413K下反应72小时，自然冷却至室温，有绿色块状晶体析出，用蒸馏水洗涤后真空干燥，得到镍配位化合物[Ni2(H3L)2(phen)4]·
H2O。
[0011]进一步，所述Ni(CH3COO)2·
4H2O、3,3
′‑
((5
‑
羧基
‑
1,3
‑
亚苯基)双(氧))二邻苯二甲酸、1,10
‑
邻菲罗啉、水的摩尔比为1:1:2:5555。
[0012]进一步，所述镍配位化合物[Ni2(H3L)2(phen)4]·
H2O需在246℃以下保存。
[0013]一种上述镍配位化合物用作分子磁性材料的应用。
[0014]在1000Oe外磁场下通过拟合变温磁化率实验数据得出配合物中镍离子间存在铁磁相互作用，可以用作分子磁性材料。
[0015]与现有技术相比本专利技术具有以下优点：
[0016]本专利技术的镍配位化合物在水热合成条件下得到，制备方法工艺简单，样品纯度高，收率高。热重分析表明其主结构在246℃以上发生分解，具有较高的热稳定性。
[0017]本专利技术提供的镍配位化合物基于3,3
′‑
((5
‑
羧基
‑
1,3
‑
亚苯基)双(氧))二邻苯二甲酸和1,10
‑
邻菲罗啉构筑，在1000Oe外磁场下通过变温磁化率实验数据得出配合物中镍离子间存在铁磁相互作用，可以用作分子磁性材料。
附图说明
[0018]图1为本专利技术镍配位化合物的晶体结构图(对称代码：i＝x,y,z+1)；
[0019]图2为本专利技术镍配位化合物在298K的X射线粉末衍射图；
[0020]图3为本专利技术镍配位化合物的热重图；
[0021]图4为本专利技术镍配位化合物在1000Oe外磁场作用下的变温磁化率曲线图(a)和2.0K时磁化强度随场强的变化曲线图(b)。
具体实施方式
[0022]实施例1.将Ni(CH3COO)2·
4H2O(0.0249g,0.1mmol)、H5L(0.0482g,0.1mmol)、phen(0.0396g,0.2mmol)和H2O(10mL)的混合物，置于25mL聚四氟乙烯管中，室温搅拌30分钟，将此聚四氟乙烯管密封于不锈钢反应釜中，在413K下反应72小时，自然冷却至室温，析出绿色块状晶体，用蒸馏水洗涤后真空干燥收集产品，产率为73％。
[0023]镍配位化合物的结构测定：
[0024]晶体结构测定采用BrukerApex型X
‑
射线单晶衍射仪，使用经过石墨单色化的Mo
‑
Kα射线为入射辐射，以扫描方式收集衍射点，经过最小二乘法修正得到晶胞参数，从差值Fourier电子密度图利用SHELXL
‑
2014直接法解得晶体结构，并经Lorentz和极化效应修正。C原子采用理论加氢，O原子上的氢由差值Fourier合成给出，Lorentz和极化效应修正。C原子采用理论加氢，O原子上的氢由差值Fourier合成给出，并固定在母原子上。详细的晶体测定数据见表1。晶体结构见图1。
[0025]表1配合物的晶体学数据
[0026][0027][0028]粉末衍射：
[0029]使用德国Bruker公司D8型测试仪，测试条件：放射源为Cu
‑
Kα，扫描速率2
°
...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种镍配位化合物，其特征在于：所述镍配位化合物的分子简式为：[Ni2(H3L)2(phen)4]
·
H2O，其中H5L为3,3
′‑
((5
‑
羧基
‑
1,3
‑
亚苯基)双(氧))二邻苯二甲酸，phen为1,10
‑
邻菲罗啉，其结构式为：所述镍配位化合物的结晶属于三斜晶系，P
‑
1空间群，为双核零维结构，晶胞参数为：α＝71.522(4)
°
，β＝79.512(4)
°
，γ＝69.935(4)
°
。2.一种根据权利要求1所述的镍配位化合物的制备方法，其特征在于：包括如下步骤：步骤1，将Ni(CH3COO)2·
4H2O，3,3
′‑
((5
‑
羧基
‑
1,3
‑
亚苯基)双(氧))二...

【专利技术属性】
技术研发人员：冯思思，孙媛媛，郑欢，
申请(专利权)人：山西大学，
类型：发明
国别省市：