[发明专利]一种N4O2型单核Fe(Ⅱ)自旋交叉配合物及其合成方法

说明书

技术领域

本发明涉及自旋交叉配合物领域，特别是一种N₄O₂型单核Fe(Ⅱ) 自旋交叉配合物及其合成方法。

背景技术

近年来，随着分子基功能材料的迅速发展，分子材料的研究成为最引人注目的一类前沿课题，尤其是分子水平的电子器件材料的研究倍受广大科研工作者的关注。其中，具有双稳态性质的分子材料目前在现代分子基化学领域的研究非常活跃。分子双稳态是指在一定的外界扰动下，分子存在两种稳定或介稳的电子状态。另一方面，分子双稳态与分子水平上的记忆存储材料、热开关、光开关、器件显示器等分子器件材料紧密相关，从而使分子双稳性现象成为当前分子基功能材料科学领域的研究重点之一。特别是具有分子双稳态的自旋交叉配合物，由于在温度、压力、光诱导等特定的外界微扰下，可以从一种稳定态转变为另一种稳定态，完全符合信息存储和开关的作用原理，因而自旋交叉配合物在分子显示器件、光开关、热开关、传感器及信息记忆存储器元件等多种分子电子器件领域具有广阔的应用前景。因此，自旋交叉配合物的研究具有重要的理论意义和潜在的应用价值。

自1931年L. Cambi首次发现自旋交叉现象以来，人们对该类具有自旋转换性质的化合物进行了深入的研究，研究体系从最初的Fe(Ⅲ)单核自旋交叉化合物逐步扩展至含Fe(Ⅱ)、Mn(Ⅱ)、Co(Ⅱ)、Cr(Ⅱ)等金属离子的单核、双核、多核以及配位聚合物自旋交叉体系。随着研究的深入，人们逐渐意识到自旋交叉化合物作为信息存储材料、开关材料和器件显示器材料必须能够在室温或近室温发生高、低自旋态的转变，同时具有较大的热滞回环、明显的颜色变化以及一定的化学稳定性。但迄今为止，能够满足实际应用的自旋转变温度接近室温并伴随大的热滞的自旋交叉材料并不多，主要包括Fe^Ⅱ-三氮唑类配合物体系和Fe^Ⅱ-M(CN)₄配位聚合物体系，而对于Fe^Ⅱ-N₄O₂型单核化合物目前报道的极少。因此，新的室温或近室温单核自旋交叉配合物的设计与合成及其自旋交叉性质的调控仍是自旋交叉材料领域的研究重点之一。本发明提出一种新型的N₄O₂型单核Fe(Ⅱ)自旋交叉配合物及其合成方法。

发明内容

本发明的目的在于提出一种新型的N₄O₂型单核Fe(Ⅱ)自旋交叉配合物，并提供该配合物的合成方法。

本发明的一种N₄O₂型单核Fe(Ⅱ) 自旋交叉配合物的化学式为Fe(L)₂(L=2-hydroxy-3-methyl-N'-((pyridin-2-yl)-ethylidene)benzohydrazide)，采用H形试管缓慢扩散的方法合成该配合物。

上述配体L的结构式为：

所得化合物Fe(L)₂的元素分析结果：Anal. Calcd (%) for C₂₈H₂₄N₆O₄Fe：C, 60.82; H, 4.76; N, 14.18；Found (%): C, 60.76 H, 4.52; N, 14.34 %。

本发明的N₄O₂型自旋交叉单核Fe(Ⅱ)配合物的合成方法，包括下述步骤：

(1) 配体L和等摩尔量的NaOH溶于一定量的无水甲醇，置于H形试管的一侧；

(2) Fe(ClO₄)₂·6H₂O溶于一定量的无水甲醇，置于H形试管的另一侧；

(3) 中间用无水甲醇连通，保证两侧的溶液能够很好的连接；

(4) 密封静置，两天之后析出墨绿色的片状晶体，取出，用少量甲醇冲洗后收集。

本发明的N₄O₂型单核Fe(Ⅱ) 自旋交叉配合物具有热致一步自旋转变性质，在升、降温过程中无明显热滞，其自旋转变温度为T_1/2=284 K。

附图说明    

图1为Fe(L)₂配合物的XRD图。

图2为Fe(L)₂配合物的晶体结构模拟图。