[发明专利]一种具有聚集增强电荷转移特性的自旋交叉配合物及其制备方法和应用

说明书

本发明公开了一种具有聚集增强电荷转移特性的自旋交叉配合物及其制备方法和应用，该自旋交叉配合物化学结构式如下，其中A为阴离子，包括SCN‑,SeCN‑,N(CN)subgt;2/subgt;‑,Nsubgt;3/subgt;‑等；所述制备过程由含有聚集增强电荷转移特性的配体和亚铁盐反应得到。本发明所述的具有聚集增强电荷转移特性的亚铁自旋交叉配合物，通过诱导配体内部的电荷转移改变配体场强，进而实现对自旋交叉行为的调控，提供了一种全新的调控自旋交叉的模式。所述的具有聚集增强电荷转移特性的亚铁自旋交叉配合物合成简单，性能稳定，在信息储存、分子开关、分子显示等分子电子器件方面有巨大的应用前景。

技术领域

本发明涉及一种自旋交叉材料及其制备方法和应用，具体涉及一种具有聚集增强电荷转移特性的自旋交叉配合物及其制备方法和应用。

背景技术

自旋交叉的本质是具有3d⁴-3d⁷电子组态的第一过渡金属离子，在八面体配位场中有高自旋状态和低自旋状态两种电子排布方式。自旋交叉材料不会出现任何种类的疲劳效应，且自旋交叉现象可以按照需要任意重复而不改变材料本身，这种优良的特性使得自旋交叉材料在新型信息存储器件、分子开关、传感器件、探测器件等领域具有诱人的应用前景。

配体内部的电荷转移，这种跃迁主要涉及那些具有共扼体系的配体，这些配体易发生能量较低的π-π*跃迁，如吡啶类，Phen类。当有机两性离子作为配体时，配体本身可以同时包含供体和受体位点，会发生聚集增强电荷转移作用。目前所见报道的自旋交叉配合物主要为Fe(II)，Fe(III)化合物，少数出现在Co(II)体系中。通过诱导配体内部的电荷转移改变配体的场强，会对亚铁的电子状态发生影响，然后影响到亚铁的高低自旋，进而实现对自旋交叉行为的调控，提供了一种全新的调控自旋交叉的模式。

发明内容

发明目的：本发明旨在提供一种有效的具有配体内部聚集增强电荷转移特性的自旋交叉配合物，展示了一种全新的调控自旋交叉的模式；本发明的另一目的在于提供一种所述自旋交叉配合物的制备方法；本发明的另一目的在于提供一种所述自旋交叉配合物在分子电子器件中的应用。

技术方案：本发明所述的具有聚集增强电荷转移特性的自旋交叉配合物，由具有配体内部电荷转移特性的配体配位到亚铁离子上形成，该自旋交叉配合物化学结构式如下：

其中，A为阴离子。

进一步地，所述A为SCN-,SeCN-,N(CN)₂-或N₃-。

所述具有聚集增强电荷转移特性的自旋交叉配合物的制备方法，该方法由含有聚集增强电荷转移特性的配体和亚铁盐在醇溶液中反应而成，包括如下步骤：

(1)配体C₃₈H₃₄N₈S合成：将1,10-菲啰啉-5,6-二酮与4,7-双(4-(二乙氨基)苯基)苯并[c][1,2,5]噻二唑-5,6-二胺进行加热反应，得到墨绿色的配体粉末；

(2)将上述配体溶于醇溶液，形成绿色溶液a；将FeA₂醇溶液中加入抗坏血酸，形成无色溶液b；将溶液b缓慢滴加至溶液a中，在反应釜中反应，得到灰黑色溶液，离心干燥，得到灰黑色的配合物粉末；

该制备方法的反应式如下：

进一步地，步骤(2)中所述醇溶液为甲醇或乙醇；所述配体与亚铁离子的摩尔比为2：1；所述反应温度为120-140℃，反应时间为8-10h。

本发明的具有聚集增强电荷转移特性的自旋交叉配合物可应用于信息储存、分子开关、分子显示等分子电子器件中。