《Inorganic Chemistry Communications》：Ferroelastic domains and dielectric switching in a crown ether inclusion complex: [(isopentylammonium)(18-crown-6)][FeBr
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•合成了一种具有可逆铁弹性畴和介电开关特性的新型冠醚包合物。•相变温度高达 356 K。•该化合物合成方法简单、成本低、易于工业化。引言基于分子的相变材料由于对热、光和电等外部刺激具有敏感响应 [1], [2], [3]，能够实现其结构和物理性质的可逆开关 [4], [5]，
• 合成了一种具有可逆铁弹性畴和介电开关特性的新型冠醚包合物。
• 相变温度高达 356 K。
• 该化合物合成方法简单、成本低、易于工业化。
引言 基于分子的相变材料由于对热、光和电等外部刺激具有敏感响应 [1], [2], [3]，能够实现其结构和物理性质的可逆开关 [4], [5]，并在智能电子设备 [6]、介电开关 [7] 和储能 [8] 领域展现出广阔的应用前景。其中，有机 - 无机杂化材料由于结合了有机组分结构可调性和无机组分热稳定性 [9], [10], [11]，已成为设计新型相变功能材料的重要平台。在各种超分子构建单元中，冠醚由于其独特的环形空腔结构、灵活的构象和丰富的氢键识别能力而备受关注。它们被广泛用作构建动态“转子 - 定子”型组装体的理想主体 [12], [13], [14], [15]。研究表明，冠醚环在温度刺激下可以发生有序 - 无序型旋转或振荡 [16], [17]。如果这种动态行为能与有机胺客体的运动相结合，可能会诱导晶体结构和对称性破缺的可逆相变，从而实现介电常数 [18], [19], [20] 等物理性质的双稳态开关。基于上述设计理念，研究人员成功开发了一系列以 18-冠 -6 为主体的超分子包合物。通过调整有机胺客体和对离子的类型，他们对相变行为和介电响应进行了有效控制。例如，东南大学团队报道了一种化合物 [(C6 H5 NF2 )(18-crown-6)][ClO4 ]，该化合物在 347 K 和 240 K 处表现出两个连续的结构相变，并具有介电开关和非线性光学开关响应。此外，SHG 活性随温度逐渐增加 [21]。向等人报道了两种对映异构冠醚包合物均在高温下显示出可逆相变，伴随二次谐波产生 (SHG) 响应和介电异常，并揭示了对称性破缺行为与结构相变之间的相关性 [22]。凡等人报道了 [15-crown-5][Y(NO3 )2 (H2 O)5 ][NO3 ]，该化合物在 230 K 附近表现出可逆结构相变，由对位阴离子 [NO3 ]? 的有序 - 无序转变和 15-冠 -5 分子的热振动驱动，并显示出双稳态介电响应，扩大了冠醚包合物体系的研究范围 [23]。我们的研究小组还发现了一例 [(2-thiophenylmethylamine)(18-crown-6)]2 [Cd2 Cl6 ]，该化合物在 414 K 和 430 K 处表现出两步可逆相变，进一步证实了基于冠醚的包合物在 HTP 材料中的潜力 [24]。然而，现有的基于冠醚的相变材料仍面临相变温度低和可逆性差等问题，这在一定程度上限制了其实际应用 [25], [26]。如何在保持结构稳定性的同时实现 HTP 变化，并获得显著的可逆介电响应，仍然是该领域需要克服的关键问题 [27], [28]。异戊胺作为一种具有支链结构的脂肪胺，其空间位阻效应可能会增强客体分子在冠醚空腔内的受限运动，从而可能诱导更高温度的结构相变；同时，FeBr? 引入的 [FeBr4 ]? 阴离子具有较大的离子半径和较低的配位场稳定化能，这可能为相变过程中的结构重排提供有利的动力学条件 [29], [30]。
基于上述考虑，本文设计并合成了异戊胺 -18-冠 -6-溴化铁超分子化合物。该化合物在 358 K 左右发生可逆相变。系统地研究了该化合物的晶体结构、热力学行为、相变机制、介电响应和铁弹性畴特性。旨在探索基于冠醚的杂化材料在高性能介电开关领域的应用潜力，并为相关材料的设计和优化提供新思路。
章节摘要 实验部分 **1** 的合成、单晶 X 射线衍射、红外光谱、热重分析、差示扫描量热法、粉末 X 射线衍射、介电测量和铁弹性畴观测方法在 ESI 中描述。
**1** 的相变 为了探索 **1** 的相变机制，我们对其热稳定性和相变行为进行了系统表征。热重分析结果（图 S1(a)）表明 **1** 在 440 K 以下没有显示显著的质量损失，框架结构保持稳定，为其 HTP 转变行为的研究提供了基本保障。
差示扫描量热法测试结果（图 1）表明，在加热和冷却过程中，**1** 表现出
结论 本研究成功构建了一种新型无机框架冠醚包合物相变材料 [(isopentylammonium)(18-crown-6)][FeBr4 ]，**1**。单晶结构分析与温度依赖性表征相结合表明，该化合物在 338 K（冷却）和 358 K（加热）发生一级可逆结构相变，热滞后约为 20 K。广泛的氢键网络不仅赋予了该化合物
CRediT 作者贡献声明 宋佳： 写作 - 初稿，调查，数据管理。李梦培： 资金获取，数据管理。王真真： 数据管理。易思罗： 数据管理。洪亚玲： 资金获取，数据管理。宋佳乐： 写作 - 初稿，调查，数据管理。高继兴： 写作 - 审阅与编辑，监督，资金获取。
利益冲突声明 作者声明他们没有已知的竞争财务利益或个人关系，这些关系可能会影响本文所述的工作。
致谢 本工作得到了安徽省高校自然科学研究项目 (2023AH040064)、安徽省教育厅青年和中青年教师培养计划 (JNFX2023026)、安徽省绿色碳化学重点实验室研究项目 (AHGC2026009)、阜阳师范大学研究生学术创新研究项目 (FNU25xscx023)、2026 年大学生创新创业训练
宋佳 ，阜阳师范大学化学与材料工程学院三年级研究生。她的研究聚焦于结构相变材料。
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