在國家自然科學(xué)基金委、科技部、中科院等的大力支持下，化學(xué)所有機固體院重點實驗室的科研人員和北京大學(xué)等單位合作，在新型分子(Molecular based) 磁體研究領(lǐng)域取得重要進展。他們采用溶劑熱合成技術(shù)，用Schiff 堿L (= 4,5-diazafluoren-9-one azine) 作為四齒配體，以交替EE-、EO-疊氮陰離子和二價錳組成的一維鏈為第二構(gòu)筑單元(SBU)，得到了一個結(jié)構(gòu)新穎的三維磁性配位高分子(Mn-μ1,3-N3-μ1,1-N3)2L，該化合物的拓撲結(jié)構(gòu)顯示它具有三套平行互穿的(10, 3)網(wǎng)絡(luò)，該網(wǎng)絡(luò)是一種新型的(10, 3) 網(wǎng)絡(luò)，由于其第二構(gòu)筑單元鏈是以一種類似鞋帶的穿行方式存在，使得它不象其它報道過的(10, 3) 網(wǎng)絡(luò)一樣呈現(xiàn)出手性。磁性測量表明該化合物存在鐵磁和反鐵磁兩種磁相互作用，這與它帶有交替EE-、EO-疊氮陰離子的結(jié)構(gòu)特點相吻合。有趣的是，在溫度低至大約2 K時，該化合物還表現(xiàn)出自旋傾斜長程協(xié)同磁有序。這一重要進展對于新型分子磁體的設(shè)計合成具有重要意義。該研究結(jié)果發(fā)表在國際著名期刊Angew. Chem. Int. Ed. 2004，43，990-994上。
分子鐵磁體由于具有比離子型、合金類鐵磁體更優(yōu)良的性質(zhì)而日益成為物理學(xué)和化學(xué)的熱門前沿課題。它具有比重小、透光性好、溶解性好、可塑性強、易于復(fù)合和加工等優(yōu)點，在航天材料、微波吸收材料、光磁開關(guān)、電磁屏蔽材料、磁記錄材料和生物兼容材料等方面都有著十分廣闊的應(yīng)用前景。但是，分子鐵磁體的設(shè)計和合成工作難度很大，這是因為它必須違背‘電子配對’的自然趨勢。疊氮陰離子不但有著非常豐富的配位方式，而且它還是很有效的磁交換介質(zhì)。當(dāng)它以頭尾和雙順磁金屬離子(EE)相聯(lián)時通常導(dǎo)致反鐵磁偶合；而當(dāng)它以一端和雙金屬離子(EO)相聯(lián)且夾角小于108度時則呈現(xiàn)鐵磁偶合。更吸引人的是，通過疊氮陰離子橋可構(gòu)筑結(jié)構(gòu)新穎的配位高分子，它們往往呈現(xiàn)出鐵磁、反鐵磁、交替鐵磁-反鐵磁、自旋傾斜長程協(xié)同磁有序等等多種多樣的磁現(xiàn)象，目前這類化合物的磁有序溫度Tc 已達 18-40 K。因此，探索高維(尤其是三維)疊氮橋聯(lián)配位高分子的設(shè)計合成對尋找實用型的室溫鐵磁體具有重要意義。另一方面，溶劑熱合成技術(shù)因其能克服不同起始原料溶解的困難及經(jīng)常生成亞穩(wěn)態(tài)的產(chǎn)物而較傳統(tǒng)自組裝法有明顯優(yōu)勢，而在晶體工程中得到了廣泛的應(yīng)用。該實驗室的科研人員首次把溶劑熱合成技術(shù)推廣到磁性疊氮橋聯(lián)配位高分子的合成中，為新型分子鐵磁體的設(shè)計合成探索了新的途徑。
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