[发明专利]一种基于亚氨基二乙酸配体的多核金属簇合物及制备方法

说明书

本发明涉及一种基于亚氨基二乙酸配体的多核金属簇合物及制备方法。所述多核金属簇合物的化学式为：Tb₂₆Ni₂₈(ida)₂₈(OH)₇₀](NO₃)₈·35H₂O。本发明还提供了所述多核金属簇合物的制备方法，具体为：将Tb(NO₃)₃·6H₂O、Ni(NO₃)₂·6H₂O及亚氨基二乙酸溶于水中，调节pH值至3.5～4.5，获得混合物；将所述混合物置于160～200℃的温度下，反应65～72小时，即得。本发明所述的多核金属簇合物是含稀土离子的金属簇合物，分子结构中有羟基氧桥，使得金属离子之间的距离缩短，金属之间相互作用加强，表现出新颖的磁性，如单分子磁、自旋转换等特殊磁性质。

技术领域

本发明涉及一种簇合物及其制备方法，尤其涉及一种基于亚氨基二乙酸配体的多核金属簇合物及其制备方法。

背景技术

近年来，合成具有零维多核或者高核过渡金属及镧系金属簇合物成为一个新兴的研究热点。这不仅是因为这类配位聚合物在结构上所表现出新颖和完美性，更重要的是这些化合物在磁电领域、生化领域、光学领域中的潜在应用价值。例如美国波士顿大学Armstrong教授课题组，合成的Mn₄簇合物，具有类光合作的作用，用来模拟光合作用中水转化为氧气的过程。又如，科学家们所熟知的铁蛋白就是一种金属簇合物，研究发现由于其为高自旋基态，使它们具有超顺磁性以及分子纳米磁体的性质。还有一些金属簇合物表现为自旋性以及催化活性(M.J.Science,1995,268:77；J.Nature,1996,383:145)。

金属簇合物在结构方面呈现出新颖性和独特性，在性质方面也呈现出很好的应用前景。正如前言所述，对于分子磁性研究已经从传统的铁磁、反铁磁逐步深入到更深层次。其中，单分子磁体、单链磁、自旋转换、变磁等行为逐渐成为研究的焦点。在分子磁性研究的领域中，人们通常选择过渡金属，或者稀土，合成三维或者一维结构，但对于线性排列的过渡金属与稀土离子的零维簇合物则研究较少[6-10]，然而有关Ni+Ln的簇合物则更少。

发明内容

本发明的目的在于提供一种基于亚氨基二乙酸配体的多核金属簇合物；所述多核金属簇合物具有新颖四层嵌套结构，同时具有优良分子磁性。

所述多核金属簇合物的化学式为：Tb₂₆Ni₂₈(ida)₂₈(OH)₇₀](NO₃)₈·35H₂O；

其中，ida是指亚氨基二乙酸。

所述金属簇合物为三斜晶系，空间群为所述多核金属簇合物中含有26个独立的Tb(Ⅲ)离子、28个独立的Ni(II)离子，以及28个独立的ida配体离子和70个羟基离子。

所述多核金属簇合物的完整结构为四层嵌套结构，如图2、3A～D所示，所述多核金属簇合物的结构从内向外，具体的：

第一层包含8个Ni(II)离子，μ3-OH作为桥将八个离子紧密联系在一起，成为嵌套结构的核心，每个Ni(II)离子均为六配位，变形八面体构型；

第二层包含20个Tb(Ⅲ)离子，其中8个离子构成立方体的顶点，其余Tb(Ⅲ)离子位于立方体每条边的中点，μ3-OH作为桥，将20个Tb(Ⅲ)离子连成立方体的12条边，μ3-OH同时作为桥，将第二层中的Tb(Ⅲ)离子和第一层Ni(II)离子连接起来；

第三层包含32个Tb(Ⅲ)离子，其中位于立方体每条边上的Tb(Ⅲ)离子上有3个μ3-OH基团，一个用以桥联第二层中相邻的Tb(Ⅲ)离子，另一对桥联第四层的Ni(II)离子；