[发明专利]异丁醇胺铜-稀土杂六核金属簇合物及其合成方法

说明书

技术领域

本发明涉及异丁醇胺铜-稀土杂六核金属簇合物及其合成方法，属于有机金属化学技术领域。

背景技术

多核金属簇合物在磁学、催化、光学等领域有着潜在的应用价值而为科研工作者所关注。最早金属簇合物(metal clusers)的定义为含有两个或者两个以上金属原子且有金属-金属键存在的一类化合物。近年来人们把没有金属-金属键存在的有限多核金属配合物也称之为金属簇合物，这也使得金属簇合物的定义得到了扩展。对于具有不同核数的多核簇合物，有些具有有趣的空间结构与特殊的光、电、磁学性质。例如作为单分子磁体的多核金属簇合物，其尺寸正好在纳米尺度范围内，T_B温度下既表现出经典宏观磁体的磁双稳态，又存在量子隧道磁化效应，这是经典宏观磁体所没有的，这使得多核金属簇合物在信息存储和量子计算等方面具有潜在的应用价值；而且在一些金属簇合物中观察到了很大的磁热效应值，这有望被用于超低温度下的磁制冷。多核金属簇合物因其结构的多样性和表现出来的一些奇特的磁学性质，以及在量子和经典体系中所起的重要作用，使之得到了科研工作者的关注，成为配位化学的研究热点之一。

现有已公开的多核金属簇合物较多，如公开号为C102087900A、CN103739628A、CN102982960A等，分别公开了一种镝四核簇合物型单分子磁性材料、三核钌簇合物晶体、三核镝族合物分子磁体，但至今尚未见有以及异丁醇胺为配体的Cu-Ln杂金属簇合物及其合成方法的相关报道。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一类新的异丁醇胺铜-稀土杂六核金属簇合物及其合成方法。

本发明所述的异丁醇胺铜-稀土杂六核金属簇合物，具有如下化学式组成：

Ln₂Cu₄(Mep)₈(NO₃)₆(THF)

其中，Ln表示稀土金属，选自Tb(III)或Er(III)；Mep表示异丁醇胺配体；THF表示四氢呋喃。

上述异丁醇胺铜-稀土杂六核金属簇合物中的Mep^-配体均采用μ₂-η³配位模式配位，所有的Cu(II)离子均为五配位四方锥配位几何型，Ln(III)离子均为八配位畸变双帽三棱柱构型；簇合物中两个Cu(II)离子和一个Ln(III)离子由四个μ₂:η³-桥联模式的Mep^-配体桥连形成一个杂三核V型结构Cu₂Ln单元，两个该种三核Cu₂Ln单元通过硝酸根桥连得到六核结构。

上述化学式所示的异丁醇胺铜-稀土杂六核金属簇合物，当Ln为Tb(III)时，所述簇合物的化学式为Tb₂Cu₄(Mep)₈(NO₃)₆(THF)，该簇合物晶体属于单斜晶系，空间群为P21/c，晶胞参数为：a＝18.3032(12)b＝18.1776(12)c＝21.7790(10)α＝90.00°，β＝116.765(4)°，γ＝90.00°；该簇合物的中心金属离子间铁磁耦合作用占主导地位；当Ln为Er(III)时，所述簇合物的化学式为Er₂Cu₄(Mep)₈(NO₃)₆(THF)，该簇合物晶体属于单斜晶系，空间群为P21/c，晶胞参数为：a＝18.2274(3)b＝18.1124(2)c＝21.1875(3)α＝90.00°，β＝113.384(2)°，γ＝90.00°；该簇合物的中心金属离子间以反铁磁耦合作用占主导地位。

本发明还包括上述异丁醇胺铜-稀土杂六核金属簇合物的合成方法，其中：

当Ln为Tb(III)时，簇合物Tb₂Cu₄(Mep)₈(NO₃)₆(THF)的合成方法包括以下步骤：