多核稀土化合物在有機(jī)電致發(fā)光、熒光成像、分子基磁性材料等領(lǐng)域具有廣泛的應(yīng)用。稀土離子具有可變的高配位數(shù)以及較差的立體化學(xué)選擇性,純稀土多核簇尤其是核數(shù)超過二十的高核稀土簇研究仍然面臨著巨大挑戰(zhàn)。
在科技部“973”計(jì)劃、國家自然科學(xué)基金以及福建省自然科學(xué)基金項(xiàng)目的資助下,中國科學(xué)院福建物質(zhì)結(jié)構(gòu)研究所結(jié)構(gòu)化學(xué)國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室洪茂椿院士領(lǐng)導(dǎo)的項(xiàng)目組通過在高溫以及弱堿性條件下引入不同陰離子作為模板劑誘導(dǎo)稀土離子進(jìn)行緩慢水解,得到了一個(gè)具有獨(dú)特管狀結(jié)構(gòu)的四十八核稀土簇。該簇可以看做是由兩個(gè)輪狀的十八核鉺簇和一個(gè)環(huán)狀的十二核鉺簇構(gòu)成,簇核的尺寸約為1.3 nm ´ 1.3 nm ´ 1.0nm。兩種不同的陰離子(氯離子和硝酸根)分別通過氫鍵模板作用形成十八核鉺輪以及十二核鉺環(huán)。這種雙陰離子氫鍵模板作用在多核稀土化合物中是非常罕見的,相關(guān)研究成果發(fā)表在國際學(xué)術(shù)期刊Chem. Commun., 2014, 50, 1113-1115上。
此前,該項(xiàng)目組之前合成了兩個(gè)三十六核稀土簇合物,其中三十六核釓簇在2.5K和ΔH = 7T 時(shí)具有高的磁熵變-ΔSm(39.66 J Kg-1 K-1),可以作為潛在的磁制冷材料;鐵磁性的三十六核鏑簇的交流磁化率虛部具有明顯頻率依賴,表現(xiàn)出單分子磁體效應(yīng),相關(guān)研究成果發(fā)表在國際學(xué)術(shù)期刊Chem. Sci., 2013, 4, 3104-3109上。
這些研究結(jié)果不僅提供了合成高核稀土簇合物的新思路,豐富了稀土簇合物的研究,同時(shí)也可為尋找稀土基功能材料開辟新的途徑。
福建物構(gòu)所高核稀土簇合物研究取得新進(jìn)展
