[发明专利]一种含过渡金属配离子的汞碲化合物及其肼辅助制备方法

说明书

本发明公开了一种含过渡金属配离子的汞碲化合物及其肼辅助制备方法，该汞碲化合物的通式为[TM(trien)(N₂H₄)₂]Hg₂Te₄或者[TM(tepa)(N₂H₄)]₂Hg₄Te₁₂或者[TM(trien){Hg₂Te₄}]或者[TM(tepa)]₂Hg₅Te₁₂；其中TM选自Fe、Co、Ni、Mn或Zn；trien为三乙烯四胺，tepa为四乙烯五胺。本发明同时提供上述化合物的肼辅助制备方法，该方法合成简单，用单质碲粉作为单一碲源，不经过中间步骤，显著降低了合成汞碲化合物的反应温度，无需保护气体，产物分离提纯方便，可以通过反应温度和有机胺配体的不同，调控汞碲阴离子的结构及其与过渡金属离子的配位。

技术领域

本发明涉及一种含过渡金属配离子的汞碲化合物及其肼辅助制备方法。

背景技术

过渡金属具有未充满的(n-1)d电子层结构，表现出良好的磁性和发光性能，金属硫属化合物具有良好的半导体性质，因此，含过渡金属配离子的汞碲化合物是性能优良的多功能复合材料，在磁性材料、半导体材料和发光及光催化等领域具有广泛的应用前景。在含过渡金属配离子的金属硫属化合物研究领域，金属硫化物和金属硒化物得到了广泛的研究，人们利用溶剂热方法，以有机多胺为配体，合成了一系列含过渡金属配离子的金属硫化物和金属硒化物^[1-5]。由于Te元素比S和Se具有较低的非金属性和反应活性，用类似溶剂热方法很难合成含过渡金属配离子的金属碲化物，目前，对含过渡金属配离子的P区金属碲化物溶剂热合成和研究仅有少量的报道，比如锡碲化合物[M(en)₃]₂[Sn₂Te₆](M＝Mn,Zn；en＝乙二胺)^[6,7]，[{Zn(trien)}₂(μ₂-SnTe₄)],[{Zn(trien)}₃(μ₃-SnTe₄)]I₂(trien＝三乙烯四胺)^[8]，锗碲化合物{[Ga(en)₃]₂(Ge₂Te₁₅)}_n^[9]和(Me₄N)₂Mn[Ge₄Te₁₀](Me＝甲基)^[10]。而对汞碲化合物的合成和研究报道更少。

关于有机杂化汞碲化合物的报道：

(1)1985年，Haushalter分别以K₂Hg₂Te₃、四正丁基溴化铵nBu₄NBr(nBu＝正丁基)和四苯基溴化鏻Ph₄PBr(Ph＝苯基)为原料，以甲醇为溶剂，用萃取的方法，合成了有机杂化汞碲化合物[nBu₄N]₄Hg₄Te₁₂和[Ph₄P]₂Hg₂Te₅。合成所用K₂Hg₂Te₃原料，是由K、Hg和Te在600℃高温反应得到的。(参见：R.C.Haushalter,Angew.Chem.,Int.Ed.Engl.1985,24,433–435)。