[发明专利]一种咔唑二吡咯甲烷金属配合物及其制备方法

说明书

技术领域

本发明属于有机化合物的合成及分离技术领域，特指一种咔唑二吡咯甲烷金属配合物及其制备方法。

背景技术

二吡咯甲烷是有机合成中重要的基本构筑单元，广泛应用于卟啉、咔咯和聚吡咯化合物的合成。二吡咯甲烷是由两个吡咯环通过中位sp²杂化碳原子桥联得到一种卟啉类衍生物。此类化合物合成方便，分子结构易于修饰，能够形成结构不同，性能各异的二吡咯甲烷配体。二吡咯甲烷配体上含有N电子给体，使其具有极大的灵活性和良好的配位能力，即可作为负一价的双齿氮配体。硼(III)二吡咯甲烷配合物和二吡咯甲烷金属配合物是目前研究最广泛的二吡咯甲烷类衍生物。硼(III)二吡咯甲烷配合物是通过硼(III)原子与二吡咯甲烷配位形成一种具有荧光特性的化合物，由于具有高的荧光量子产率和荧光强度等性质，硼(III)二吡咯甲烷配合物被作为荧光团而广泛应用于光动力治疗领域的研究中。二吡咯甲烷类化合物中氮原子属于中等强度碱，对大部分过渡金属离子都具有很强的配位能力，能够形成比较稳定的配合物。由于其中心金属不同，对物质的氧化催化能力也有所不同。近年来，二吡咯甲烷金属配合物，尤其是铜、镍、锌和钴等过渡金属配合物的合成与性质研究引起了人们的广泛关注。

发明内容

本发明的目的在于提供一种咔唑二吡咯甲烷金属配合物及其制备方法，以得到中心为镍、铜、锌的咔唑二吡咯甲烷金属配合物。

本发明是通过如下技术方案实现的：

一种咔唑二吡咯甲烷金属配合物，其结构通式为

其中，M为金属配位离子，M可以是Ni、Cu、Zn中的一种。

制备咔唑二吡咯甲烷金属配合物的方法，包括如下步骤：

步骤1、在室温条件下，将咔唑二吡咯甲烷溶解于干燥的1,2-二氯乙烷中，加入2,3-二氯-5,6-二氰基-1,4-苯醌即DDQ，氧化0.5小时；再使用恒压滴液漏斗逐滴加入三乙胺即TEA，搅拌10分钟，得溶液一；

步骤2、将金属盐加入到乙醇中超声溶解，得溶液二；

步骤3、将溶液二加入到溶液一中，80℃下恒温回流反应2个小时，反应结束后，冷却至室温，得溶液三；

步骤4、旋蒸除去溶液三中的溶剂得到产物；再用二氯甲烷溶解产物，过滤除去过量的金属盐，分别用饱和碳酸氢钠溶液，蒸馏水和饱和氯化钠溶液对滤液进行洗涤，最后经无水硫酸钠干燥后过滤，收集滤液，得溶液四；

步骤5、旋蒸除去溶液四中的溶剂，得到粗产物；采用200-300目的硅胶作为固定相，用二氯甲烷与石油醚的混合溶剂作为洗脱剂进行梯度洗脱；将粗产物进行柱层析分离，收集橘黄色或橙红色或黄色组分并用旋转蒸发仪蒸发至干，再用甲醇洗涤，即得到咔唑二吡咯甲烷金属配合物。

步骤1中，所述咔唑二吡咯甲烷在1,2-二氯乙烷中的物质的量浓度为0.025mol/L，所加入的2,3-二氯-5,6-二氰基-1,4-苯醌与所用的咔唑二吡咯甲烷的物质的量比为1:1，所加入的三乙胺与所用的咔唑二吡咯甲烷的物质的量比为56:1。

步骤2中，所用的金属盐为四水乙酸镍、一水乙酸铜、二水乙酸锌中的一种。

步骤2中，所得到的溶液二中，金属盐的物质的量浓度为0.25mol/L。

步骤3中，所用的溶液二与溶液一的体积比为1:10。

步骤5中，所用的二氯甲烷与石油醚的混合溶剂中，二氯甲烷与石油醚的体积比为1:1。

有益效果：

本发明合成得到一种新型的咔唑二吡咯甲烷金属配合物，其独特的结构和氧化催化作用，在氧化催化研究领域引起广泛关注，具有重要的实际和学术意义。

附图说明

图1为本发明实施例1～3所制备的咔唑二吡咯甲烷金属配合物的紫外可见光谱图。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明作进一步描述：

实施例1咔唑二吡咯甲烷镍配合物的合成

步骤一，在室温条件下，将0.25mmol咔唑二吡咯甲烷溶解于10ml干燥的1,2-二氯乙烷中，加入0.25mmol2,3-二氯-5,6-二氰基-1,4-苯醌即DDQ，氧化0.5个小时；使用恒压滴液漏斗逐滴加入14mmol三乙胺即TEA，搅拌10分钟，得溶液一；

步骤二，称量0.25mmol四水乙酸镍放置于试管中，加入1ml乙醇超声溶解，其中四水乙酸镍与咔唑二吡咯甲烷的物质的量比为1:1，得溶液二；