烷基链功能化FeII自旋交叉配合物的多维度性能调控：结构设计、磁开关与电致荧光协同效应

【编辑推荐】本文突破传统N6配位模式，设计N4O2混合配位FeII自旋交叉（SCO）体系，通过烷基链长度和配体共轭度调控，实现从低温渐变（1/3）到室温突跃（4）的磁开关行为，首次发现兼具电化学发光（ECL）特性的SCO材料（4），为多功能分子磁体设计提供新范式。

　　

Highlight

本研究亮点在于通过创新性N₄O₂配位场设计，将氧原子弱场特性与烷基链柔性调控相结合，开发出兼具显著自旋交叉（SCO）行为和电化学发光（ECL）活性的四例Fe^II配合物。其中配合物4突破性地实现室温以上突跃型SCO转变，并首次在SCO体系中观测到强ECL发射，为开发"磁-光"双功能智能材料开辟新途径。

General procedures and materials

所有反应均在室温空气氛围下进行，使用分析级试剂。配体L¹-L⁴通过溴代烷烃对羟基苯甲酸甲酯的烷基化、肼解及醛缩合三步法制备（详见图示1），其结构差异关键在烷基链长度（C₉-C₁₁）和芳环共轭体系（苯基/萘基）。

Synthesis and general characterization

配合物1-3采用甲醇热溶液挥发法结晶，而难溶性的萘系配体L⁴通过双管扩散法获得单晶。结构解析显示：所有配合物均为单核八面体构型，但烷基链差异导致1/3形成二聚体（含结晶水），2/4为单体。磁性测试揭示1/3呈现低温渐变SCO（T_1/2<200K），4则展现罕见的室温突跃转变（T_1/2=315K），且1在10K光照下出现典型LIESST效应。

Conclusion

该工作证明N₄O₂配位与烷基链协同策略可精准调控SCO特性：①氧原子弱场作用降低自旋转变能垒；②萘环共轭（4）显著提高T_1/2；③长烷基链（C₁₁）增强分子间作用力。特别地，配合物4的ECL性能提示SCO材料在生物传感领域的潜在应用，突破了传统分子磁体的功能边界。