本发明涉及配合物制备领域，特别是一种磁性材料2-吲哚甲酸基过渡金属配合物的合成方法及应用。
背景技术：
近几十年来，对配合物磁性能的研究是分子基磁性研究的一个重要的组成部分，分子磁性材料大多是由桥连配体和金属离子或自由基等载体通过自组装的方式连接而成，这要求配合物中的桥连配体不仅要有较好的配位能力，还要有较强的传递金属中心之间的磁耦合相互作用。在以往的报道中，含有氰根，叠氮，硫氰根，草酸根，甲酸根，乙酸根等桥连配体的配合物是研究的主要热点。其中，羧酸根以其丰富且特有的配位模式和有效的磁传导效应，使得羧酸根桥连的配合物在分子基磁性材料中具有广阔的应用前景。2-吲哚甲酸上羧基氧原子桥连过渡金，可能会导致自旋中心之间有较强的磁耦合作用，且吲哚甲酸类配合物分子间可能有较强的π···π相互作用，形成系列结构新颖、性质优良的配合物。所得配合物在磁学领域具有良好的应用前景；故研究此类配合物的分子磁学行为对定向构筑具有良好磁学性能的材料提供了一个很好的范例。本专利提供了一种以2-吲哚甲酸为配体，经溶液挥发合成化学式为{fe2iii(h2o)3(μ3-o)feii(c9h6no2)6}·4ch3oh·h2o的2-吲哚甲酸基过渡金属配合物的方法，并提出了可利用其磁性质作为磁性固体材料使用。
技术实现要素：
本发明的目的是提供一种磁性材料2-吲哚甲酸基过渡金属配合物的合成方法及应用。
本发明涉及的2-吲哚甲酸基过渡金属铁配合物的分子式为{fe2iii(h2o)3(μ3-o)feii(c9h6no2)6}·4ch3oh·h2o，分子量为：1344.66g/mol；晶体结构数据见表一，键长键角数据见表二。该配合物是由6个2-吲哚甲酸配体以双齿模式桥联三个铁离子，中心通过μ3-o桥连氧原子作用，形成了一个具有三角形结构的三核铁簇，其中两个铁离子是正三价的，一个铁离子为正二价。
表一2-吲哚甲酸基过渡金属铁配合物的晶体学参数
表二2-吲哚甲酸基过渡金属铁配合物的键长
所述2-吲哚甲酸基过渡金属铁配合物的合成方法具体步骤为：
(1)在50ml的圆底烧瓶中，加入15mlch3oh，再加入1.5mmol2-吲哚甲酸和1.5mmolkoh，然后在40℃水浴条件回流搅拌30min。
(2)将0.75mmolfecl2溶于15ml的甲醇中。
(3)将(2)溶液加入(1)溶液，混合均匀后继续在40℃水浴条件回流搅拌30min；得到黑色浑浊溶液，冷却至室温过滤，滤液在冰箱中避光挥发15天，得到黑色长条状晶体，即为2-吲哚甲酸基过渡金属铁配合物；通过单晶衍射仪测定2-吲哚甲酸基过渡金属铁配合物的结构，晶体结构数据见表一，键长键角数据见表二。
2-吲哚甲酸基过渡金属铁配合物可作为反铁磁性在磁性固体材料领域得到应用。
本发明合成方法操作简单，产品易得，产率高。
附图说明
图1为本发明2-吲哚甲酸基过渡金属铁配合物的晶体结构图。
图2为本发明2-吲哚甲酸基过渡金属铁配合物的3维结构堆积图。
图3为本发明2-吲哚甲酸基过渡金属铁配合物的χmt-t曲线。
图4为本发明2-吲哚甲酸基过渡金属铁配合物的居里外斯拟合曲线。
具体实施方式
实施例1：
(1)在50ml的圆底烧瓶中，加入15mlch3oh，再加入1.5mmol2-吲哚甲酸和1.5mmolkoh，然后在40℃水浴条件回流搅拌30min。
(2)将0.75mmolfecl2溶于15ml的甲醇中。
(3)将(2)溶液加入(1)溶液，混合均匀后继续在40℃水浴条件回流搅拌30min；得到黑色浑浊溶液，冷却至室温过滤，滤液在冰箱中避光挥发15天，得到黑色长条状晶体，即为2-吲哚甲酸基过渡金属铁配合物{fe2iii(h2o)3(μ3-o)feii(c9h6no2)6}·4ch3oh·h2o，产率85％。
实施例2：
(1)在50ml的圆底烧瓶中，加入15mlch3oh，再加入1.5mmol2-吲哚甲酸和2.25mmolkoh，然后在40℃水浴条件回流搅拌30min。
(2)将1.5mmolfecl2溶于15ml的甲醇中。
(3)将(2)溶液加入(1)溶液，混合均匀后继续在40℃水浴条件回流搅拌30min；得到黑色浑浊溶液，冷却至室温过滤，滤液在冰箱中避光挥发15天，得到黑色长条状晶体，即为2-吲哚甲酸基过渡金属铁配合物{fe2iii(h2o)3(μ3-o)feii(c9h6no2)6}·4ch3oh·h2o，产率83％。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所做的任何修改、替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围内。
由表一可知，2-吲哚甲酸基过渡金属铁配合物{fe2iii(h2o)3(μ3-o)feii(c9h6no2)6}·4ch3oh·h2o属于正交晶系的p21/c空间群，其晶胞参数为：
2-吲哚甲酸基过渡金属铁配合物{fe2iii(h2o)3(μ3-o)feii(c9h6no2)6}·4ch3oh·h2o的红外光谱如图2所示，在733.12cm-1存在一个较弱的吸收峰，可将其属为苯环上c-h的面外摇摆振动峰；在1333.45cm-1存在一个较弱的吸收峰，可归属为2-吲哚甲酸羧酸基中c-o的伸缩振动吸收峰；1399.34cm-1、1542.23cm-1存在两个较强的吸收峰，可将其归属为苯环上的特征吸收峰；在3381.33cm-1存在一个较强的吸收峰，可将其归属为吡咯环上n-h的伸缩振动吸收峰。
由图3和图4可知，2-吲哚甲酸基过渡金属铁配合物在温度2-300k，1koe直流外磁场下扫描，在300k时，该配合物的χmt值基本维持在3.52cm3·kmol-1，稍低于两个低自旋的fe3 的χmt＝0.62×2＝1.24cm3kmol–1(s＝1/2，g＝2.57)，和一个高自旋的fe2 的χmt＝3.71cm3kmol–1(s＝2，g＝2.22)理论预期值，表明存在反铁磁相互作用；随着温度的降低，当温度趋于零时，该配合物的χmt值接近零，这也符合反铁磁相互作用和磁基态的相互作用；进一步说明了2-吲哚甲酸基过渡金属铁配合物的反铁磁性作用。
本发明具有工艺简单、成本低廉、化学组分易于控制、重复性好并产量高等优点。
1.一种磁性材料2-吲哚甲酸基过渡金属铁配合物，其特征在于：该配合物的化学式为：{fe2iii(h2o)3(μ3-o)feii(c9h6no2)6}·4ch3oh·h2o，分子量为：1344.66g/mol；晶体结构数据见表一，键长键角数据见表二；该配合物是由6个2-吲哚甲酸配体以双齿模式桥联三个铁离子，中心通过μ3-o桥连氧原子作用，形成了一个具有三角形结构的三核铁簇，其中两个铁离子是正三价的，一个铁离子为正二价。
表一2-吲哚甲酸基过渡金属铁配合物的晶体学参数
表二2-吲哚甲酸基过渡金属铁配合物的键长
2.如权利要求1所述的磁性材料2-吲哚甲酸基过渡金属铁配合物的制备方法，其特征在于：将2-吲哚甲酸与koh溶于ch3oh中后，在40℃水浴回流30分钟，接着加入15ml的fecl2甲醇溶液，继续回流30min，得黑色浑浊溶液，冷却至室温过滤；滤液放置于冰箱中避光挥发15天，即可得到黑色长条状晶体，将收集到的黑色长条状晶体依次经过洗涤、干燥处理后得到目标产物。
3.根据权利要求2所述的2-吲哚甲酸基过渡金属铁配合物的制备方法，其特征在于：所述的2-吲哚甲酸与koh的摩尔比为1:(1-1.5)。
4.根据权利要求2所述的2-吲哚甲酸基过渡金属铁配合物的制备方法，其特征在于：所述的fecl2与2-吲哚甲酸的摩尔比为1:(1.0-2.0)。
5.如权利要求1所述的磁性材料2-吲哚甲酸基过渡金属铁配合物的结构，其特征在于：该配合物为平面三角形的{fe3}簇结构，包含一个fe2 离子和两个fe3 离子，其中fe2 离子与fe3 离子的距离为
6.如权利要求1所述的磁性材料2-吲哚甲酸基过渡金属铁配合物，其应用为：在300k时，上述配合物的χmt值基本维持在3.52cm3kmol-1，稍低于两个低自旋的fe3 的χmt＝0.62×2＝1.24cm3kmol–1(s＝1/2，g＝2.57)，和一个高自旋的fe2 的χmt＝3.71cm3kmol–1(s＝2，g＝2.22)理论预期值；随着温度降低至2k，上述配合物的χmt值为0.45cm3kmol-1；可作为反铁磁性固体材料的应用。
技术总结