【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】
本專利技術(shù)屬于單分子材料，具體涉及一種有機(jī)無機(jī)雜化銅基單分子晶體及其制備方法和應(yīng)用。
技術(shù)介紹
1、隨著納米科技、分子電子學(xué)及量子效應(yīng)的發(fā)展，作為新型的單分子材料交叉多學(xué)科發(fā)展的優(yōu)勢，在下一代集成多功能小型化電路領(lǐng)域是具有潛力的材料。在生物傳感領(lǐng)域，高靈敏度、小型便攜和多功能生物兼容性是器件評價的標(biāo)準(zhǔn)，而單分子的自旋交叉(sco)的兩種磁性狀態(tài)，通過溫度、光、壓力、化學(xué)、磁場調(diào)控低自旋(ls)狀態(tài)和高自旋(hs)狀態(tài)，是制備可生物使用器件的理想材料。
2、目前，現(xiàn)有的單分子材料主要包括有機(jī)分子、金屬有機(jī)框架(mofs)和聚合物，科學(xué)家們通過調(diào)控合成具備特定功能的基團(tuán)實(shí)現(xiàn)在生物傳感領(lǐng)域的運(yùn)用，例如鐵離子和含氟有機(jī)配體作為結(jié)構(gòu)和功能單元，開發(fā)一種刺激反應(yīng)納米劑——fimof-ta納米顆粒，用于可激活的19f磁共振成像(mri)和腫瘤的協(xié)同治療(nano?lett.2023,23,11989-11998)；對于單分子結(jié)構(gòu)的調(diào)控研究[fe(2mel)(ncbh3)2](其中：2mel＝n,n’-dimethyl-n,n’-bis(2-pyridylmethyl)-
3、1,2-ethanediamine)，熱誘導(dǎo)自選交叉行為的出現(xiàn)或抑制，在有機(jī)無機(jī)雜化鹵化物中都已證實(shí)可逆的開關(guān)響應(yīng)(j.am.chem.soc.2023,145,9564-9570)。
4、此外，單分子電子學(xué)旨在開發(fā)靈敏度高、功耗小和機(jī)械靈活性強(qiáng)的新材料，由其制備的生物傳感裝置不僅已成功制造，而且在一系列應(yīng)用中顯示出巨大的潛力，特別是在
5、盡管單分子材料憑借其結(jié)構(gòu)的相容性、靈活性和可設(shè)計性能等優(yōu)勢，成為材料家族里重要的組成部分，但單分子磁性材料磁居里溫度普遍偏低，不具備優(yōu)異的耐穩(wěn)定性，熔點(diǎn)都不高，迫切需要設(shè)計合成新型的、具有高磁化居里溫度的單分子配合物。現(xiàn)有技術(shù)中，單分子材料的合成方法存在多步驟反應(yīng)，合成單分子產(chǎn)率低，并且往往伴隨副產(chǎn)物，需要特定的反應(yīng)條件和催化劑，經(jīng)過復(fù)雜工藝才能得到具有理想功能的單分子材料。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
1、基于此，本專利技術(shù)的主要目的是提供一種有機(jī)無機(jī)雜化銅基單分子晶體，其具有優(yōu)異的熱穩(wěn)定性、相容性、靈活性以及可調(diào)控的單晶結(jié)構(gòu)。
2、本專利技術(shù)的另一目的是提供所述有機(jī)無機(jī)雜化銅基單分子晶體的制備方法，選擇異喹啉作為有機(jī)陽離子源，溴化銅金屬鹽作為金屬配體，采用反溶劑擴(kuò)散單晶法制備一種結(jié)構(gòu)靈活、分子量小、高穩(wěn)定和性能出色的新型單分子晶體，合成工藝簡單、制備周期短、產(chǎn)率高且環(huán)境友好。
3、本專利技術(shù)的再一目的是提供所述有機(jī)無機(jī)雜化銅基單分子晶體在制備單分子光伏器件中的應(yīng)用。
4、為實(shí)現(xiàn)上述目的，本專利技術(shù)采用如下技術(shù)方案：
5、本專利技術(shù)的第一方面，提供一種有機(jī)無機(jī)雜化銅基單分子晶體，以異喹啉作為有機(jī)陽離子源，溴化銅金屬鹽作為金屬配體，通過反溶劑擴(kuò)散單晶法制得，分子式為iq2cubr2，其中iq為異喹啉基，即分子式為(c9h7n)2cubr2。
6、本專利技術(shù)的第二方面，提供所述有機(jī)無機(jī)雜化銅基單分子晶體的制備方法，采用反溶劑擴(kuò)散單晶法，包括如下步驟：
7、s1、將有機(jī)陽離子源溶解于介質(zhì)溶劑中，得有機(jī)溶液；
8、s2、將銅金屬配體溶解于氫碘酸中，得酸溶液；
9、s3、將有機(jī)溶液和酸溶液混合，得混合溶液；
10、s4、步驟s3所得的混合溶液開口置于密閉且裝有擴(kuò)散溶劑的瓶中，封蓋密封形成封閉體系，避光保存，待瓶中所述擴(kuò)散溶劑揮發(fā)完畢，靜置，觀察到淺綠色針狀晶體，即得；其中所述有機(jī)陽離子源為異喹啉，所述銅金屬配體為溴化銅金屬鹽。
11、作為優(yōu)選，步驟s1中，所述介質(zhì)溶劑為二甲基甲酰胺，且所述異喹啉和二甲基甲酰胺的摩爾體積比為2.5mmol：3ml。
12、作為優(yōu)選，步驟s2中，所述溴化銅與氫碘酸的摩爾比為2～4：5。
13、作為優(yōu)選，步驟s4中，所述擴(kuò)散溶劑為三氯甲烷，與所述介質(zhì)溶劑的體積相同。
14、進(jìn)一步，步驟s4中，還包括所述淺綠色針狀晶體分離、干燥和收集目標(biāo)產(chǎn)物的步驟。
15、本專利技術(shù)的第三方面，提供所述有機(jī)無機(jī)雜化銅基單分子晶體在制備單分子光伏器件中的應(yīng)用。
16、現(xiàn)有技術(shù)相比，本專利技術(shù)具有如下有益效果：
17、1、本專利技術(shù)提出一種有機(jī)無機(jī)雜化銅基單分子晶體，選擇異喹啉作為有機(jī)陽離子源，溴化銅金屬鹽作為金屬配體，通過二者氮原子和銅原子的易配位性源于氮的孤對電子和電負(fù)性，以及銅的金屬特性和適應(yīng)多種配位環(huán)境的能力，成功制得一種結(jié)構(gòu)靈活、分子量小、高穩(wěn)定和性能出色的新型單分子晶體。
18、2、本專利技術(shù)使用反溶劑擴(kuò)散單晶法，選擇兩種易于配位的異喹啉有機(jī)配體和溴化銅金屬鹽，大批量地制備有機(jī)無機(jī)雜化銅基單分子單晶，具有優(yōu)異的熱穩(wěn)定性和創(chuàng)新的分子結(jié)構(gòu)，展現(xiàn)出磁場調(diào)控鐵磁性的潛力，拓寬單分子化合物在多功能小型化電路領(lǐng)域的材料選擇，是一種非常有前途且能大規(guī)模制備的優(yōu)異性能單分子單晶。
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1.一種有機(jī)無機(jī)雜化銅基單分子晶體，其特征在于，以異喹啉作為有機(jī)陽離子源，溴化銅金屬鹽作為金屬配體，通過反溶劑擴(kuò)散單晶法制得，分子式為IQ2CuBr2，其中IQ為異喹啉基，即分子式為(C9H7N)2CuBr2。
2.權(quán)利要求1所述有機(jī)無機(jī)雜化銅基單分子晶體的制備方法，其特征在于，以異喹啉作為有機(jī)陽離子源，以溴化銅金屬鹽作為銅金屬配體，采用反溶劑擴(kuò)散單晶法制得，包括如下步驟：
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述有機(jī)無機(jī)雜化銅基單分子晶體的制備方法，其特征在于，步驟S1中，所述介質(zhì)溶劑為二甲基甲酰胺，且所述異喹啉和二甲基甲酰胺的摩爾體積比為2.5mmol：3mL。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述有機(jī)無機(jī)雜化銅基單分子晶體的制備方法，其特征在于，步驟S2中，所述溴化銅與氫碘酸的摩爾比為2～4：5。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述有機(jī)無機(jī)雜化銅基單分子晶體的制備方法，其特征在于，步驟S4中，所述擴(kuò)散溶劑為三氯甲烷，與所述介質(zhì)溶劑的體積相同。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述有機(jī)無機(jī)雜化銅基單分子晶體的制備方法，其特征在于，步驟S4中，還包括所述淺綠色針狀晶體分離、干
7.權(quán)利要求1所述有機(jī)無機(jī)雜化銅基單分子晶體在制備單分子光伏器件中的應(yīng)用。
...【技術(shù)特征摘要】
1.一種有機(jī)無機(jī)雜化銅基單分子晶體，其特征在于，以異喹啉作為有機(jī)陽離子源，溴化銅金屬鹽作為金屬配體，通過反溶劑擴(kuò)散單晶法制得，分子式為iq2cubr2，其中iq為異喹啉基，即分子式為(c9h7n)2cubr2。
2.權(quán)利要求1所述有機(jī)無機(jī)雜化銅基單分子晶體的制備方法，其特征在于，以異喹啉作為有機(jī)陽離子源，以溴化銅金屬鹽作為銅金屬配體，采用反溶劑擴(kuò)散單晶法制得，包括如下步驟：
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述有機(jī)無機(jī)雜化銅基單分子晶體的制備方法，其特征在于，步驟s1中，所述介質(zhì)溶劑為二甲基甲酰胺，且所述異喹啉和二甲基甲酰胺的摩爾體積比為...
【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：吳昱穎，潘瀟，
申請(專利權(quán))人：上海電機(jī)學(xué)院，
類型：發(fā)明
國別省市：
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