[发明专利]具有自旋交叉性质的框架材料及其制备方法和应用

说明书

具有自旋交叉性质的框架材料及其制备方法和应用，所述材料的化学式为C₉₁H₇₂Fe₂N₁₆O₂₄S₄,Mr＝2013.63g·mol^‑1,正方晶系,空间群P4₂/n.T＝250K时,晶胞参数为a＝13.9160(17),b＝13.9160(17),T＝106K时,晶胞参数为a＝13.8547(4),b＝13.8547(4),该材料中既保留了MOFs的结构多样性的优点，又具有SCO体系的电子转移能力，具有明显的自旋交叉性能；该材料对于外界压力比较敏感，是一种理想的功能材料，具有作为信息存储、分子开关或药学诊断等材料的潜在应用价值。

技术领域

本发明涉及功能性晶体材料及其制备和用途。

背景技术

在过去的几十年里，具有3d⁴-3d⁷电子构型的过渡金属离子的高低自旋间的交叉(spin-crossover，SCO)现象在配位化学领域已经受到广泛的关注。电活性的自旋交叉化合物(一般为八面体的Fe(II)和Fe(III)化合物)可用作双稳态材料，其结构、颜色、光学或磁性质会因外界刺激比如热、压力以及磁场的变化或光激发而发生显著的变化。因此交叉化合物是一种理想的功能材料，具有作为信息存储、分子开关或药学诊断等材料的潜在应用价值。

在延展体系中通过桥联配体的活性配位点之间的直接连接可能会促进SCO中心之间的相互作用，因此越来越多的高维配位化合物受到人们的关注。更要说明的是，这类框架材料不仅包括不同的短程或者长程相互作用，更体现出一些迷人的性质，比如：模块性、选择性以及可逆的吸附、脱附性。然而，较高维数的配位化合物的形成受多方面因素的影响，要获得预期的拓扑结构更是一个巨大的挑战。就这一点而言，设计和选择合适的具有可修饰的主干和较多的连接点的有机连接配体是一种较好的获得预期结构和性质的新型框架结构的方法。

发明内容

本发明的目的在于提供一类功能性晶体材料。

首先，本发明公开一类具有自旋交叉性质的框架材料，所述材料的化学式为C₉₁H₇₂Fe₂N₁₆O₂₄S₄,Mr＝2013.63g·mol^-1,正方晶系,空间群P4₂/n.T＝250K时,晶胞参数为a＝13.9160(17),b＝13.9160(17),T＝106K时,晶胞参数为a＝13.8547(4),b＝13.8547(4),

进一步，本发明公开上述具有自旋交叉性质的框架材料的制备方法，包括如下步骤：将亚铁盐、硫氰酸钾和抗坏血酸加入至甲醇中，搅拌过滤除去沉淀；所得滤液与TINM在甲醇中于室温条件下反应得到红色晶体，即所述具有自旋交叉性质的框架材料。

其中所述及的TINM(tetrakis(isonicotinoxymethyl)methane)是具有式I结构的有机配体：

上述获得的具有自旋交叉性质的框架材料以灵活的多齿桥连配体TINM来合成SCOFs(spin-crossover complexes with metal-organic frameworks)化合物。所获得的新的材料化合物中既保留了MOFs(metal-organic frameworks)的结构多样性的优点，又具有SCO体系的电子转移能力，在变温区间具有明显的自旋交叉性能；同时，压力测试表明该材料对于外界压力比较敏感，是一种理想的功能材料，具有作为信息存储、分子开关或药学诊断等材料的潜在应用价值。并且所获得的产品有极强的稳定性，热稳定性好。相应该化合物的制备方法利用Fe²⁺和TINM，通过简单的工艺即制得三维自旋交叉框架化合物。合成方法简便快捷、易于操作，设备需要求不高具有优异的产业应用前景。