本发明涉及一种磁性材料[Cu3(N3)6(DMF)2]n及合成方法。
背景技术：
现代磁性材料已经广泛的用在我们的生活之中，例如将永磁材料用作马达，应用于变压器中的铁心材料，作为存储器使用的磁光盘，计算机用磁记录软盘等。可以说，磁性材料与信息化、自动化、机电一体化、国防、国民经济的方方面面紧密相关。对于配合物磁性材料而言,探索其磁性产生的机理和建立合理的理论模型是其快速发展的依据。从分子设计入手,合理裁剪分子结构,既可以经济快捷地开发出磁性配合物,又可对其进行官能团修饰改变其磁性。随着人们对磁性理论和配位化学研究的深入,将合成出更多的具有实用价值的配合物分子磁性材料,而这些有配合物磁性材料的应用将在航天、航空、军工、信息、超导等领域引发一系列重大的技术革新。
技术实现要素：
本发明的目的就是为设计合成磁学性质优异的功能材料，利用常温溶液法合成技术合成[Cu3(N3)6(DMF)2]n。
本发明涉及的[Cu3(N3)6(DMF)2]n的分子式为：C6H14Cu3N20O2，分子量为：589.02，DMF即N,N’-二甲基甲酰胺；晶体结构数据见表一,键长键角数据见表二。
表一[Cu3(N3)6(DMF)2]n的晶体学参数
表二[Cu3(N3)6(DMF)2]n的键长和键角(°)
[Cu3(N3)6(DMF)2]n的合成方法具体步骤为：
(1)将0.125-0.25g分析纯的3-乙氧基-2-羟基苯甲醛溶解于10-20ml分析纯N,N’-二甲基甲酰胺(DMF)溶液中。
(2)在步骤(1)所得溶液中依次加入0.128-0.256g分析纯的二水合氯化铜和0.098-0.196g分析纯叠氮化钠，搅拌10分钟。
(3)在步骤(2)所得溶液中加入分析纯三乙胺调节pH为6.5，搅拌20分钟后将得到的溶液静置在室温下，三天后得到黑色块状晶体，过滤，并用分析纯N,N’-二甲基甲酰胺(DMF)洗涤干净，于空气中晾干后得到产品[Cu3(N3)6(DMF)2]n。
[Cu3(N3)6(DMF)2]n的磁学性质：分子内铜离子间存在铁磁交换，其整体表现为铁磁性。
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。
附图说明
图1为本发明[Cu3(N3)6(DMF)2]n的结构图。
图2为本发明实施例[Cu3(N3)6(DMF)2]n的2D层状图，为了清楚，去掉了DMF分子。
图3为本发明实施例[Cu3(N3)6(DMF)2]nχM-T,χMT-T曲线图。
图4为本发明实施例[Cu3(N3)6(DMF)2]nχM–1-T曲线图。
具体实施方式
实施例1：
本发明涉及的[Cu3(N3)6(DMF)2]n的分子式为：C6H14Cu3N20O2
分子量为：589.02。
[Cu3(N3)6(DMF)2]n的合成方法具体步骤为：
(1)将0.125克分析纯3-乙氧基-2-羟基苯甲醛溶于10毫升分析纯的N,N’-二甲基甲酰胺(DMF)溶液中。
(2)在步骤(1)所得溶液中依次加入0.128g分析纯的二水合氯化铜和0.098g分析纯的叠氮化钠，搅拌十分钟。
(3)在步骤(2)所得溶液中加入分析纯的三乙胺调节至pH＝6.5，搅拌二十分钟后，将所制得的混合液静置于室温下，三天后得到黑色块状晶体，过滤，并用分析纯N,N’-二甲基甲酰胺(DMF)洗涤干净，于空气中晾干后得到产品[Cu3(N3)6(DMF)2]n。产量：86毫克，产率：58.4％，并通过单晶衍射仪测定聚合物[Cu3(N3)6(DMF)2]n的分子结构，晶体学参数见表一，键长键角见表二。
(4)将0.0223克步骤(3)得到的产品[Cu3(N3)6(DMF)2]n碾碎后在磁性测试仪器上进行磁性测试，得到磁性测试曲线如附图2、3，[Cu3(N3)6(DMF)2]n在室温下χMT为1.403cm3Kmol–1,随着温度降低，χMT逐渐升高，至14.5K达到最大值2.490cm3Kmol–1，随后急剧降至0.442cm3Kmol–1。在对χM-T,χMT–T曲线进行分析拟合后得到郎德因子为2.27，分子内铜离子之间的磁交换常数为14.49cm–1,分子间铜离子的磁交换常数为：-10.84cm–1。且χM–1-T曲线遵从居里-韦斯定律，对其拟合得到韦斯常数为24.59K，居里常数为1.317cm3Kmol–1。大而正的韦斯常数，分子内磁交换常数及χMT-T曲线趋势均暗示分子内铜离子间存在铁磁交换，其整体表现为铁磁性。
实施例2：
本发明涉及的[Cu3(N3)6(DMF)2]n的分子式为：C6H14Cu3N20O2分子量为：589.02。
[Cu3(N3)6(DMF)2]n的合成方法具体步骤为：
(1)将0.25克分析纯的3-乙氧基-2-羟基苯甲醛溶于20毫升分析纯N,N’-二甲基甲酰胺(DMF)溶液中。
(2)在步骤(1)所得溶液中依次加入0.256g分析纯的二水合氯化铜和0.196g分析纯的叠氮化钠，搅拌10分钟。
(3)在步骤(2)所得溶液中加入分析纯的三乙胺调节至pH＝6.5，搅拌20分钟后，静置于室温下，三天后得到黑色块状晶体，过滤，并用分析纯N,N’-二甲基甲酰胺(DMF)溶液洗涤干净，于空气中晾干后得到产品[Cu3(N3)6(DMF)2]n。
(4)将0.0223克步骤(3)得到的产品[Cu3(N3)6(DMF)2]n碾碎后在磁性测试仪器上进行磁性测试，得到磁性测试曲线如附图2、3，[Cu3(N3)6(DMF)2]n在室温下χMT为1.403cm3Kmol–1,随着温度降低，χMT逐渐升高，至14.5K达到最大值2.490cm3Kmol–1，随后急剧降至0.442cm3Kmol–1。在对χM-T,χMT–T曲线进行分析拟合后得到郎德因子为2.27，分子内铜离子之间的磁交换常数为14.49cm-1,分子间铜离子的磁交换常数为：-10.84cm–1。且χM–1-T曲线遵从居里-韦斯定律，对其拟合得到韦斯常数为24.59K，居里常数为1.317cm3Kmol–1。大而正的韦斯常数，分子内磁交换常数及χMT-T曲线趋势均暗示分子内铜离子间存在铁磁交换，其整体表现为铁磁性。