[发明专利]一种新的含吡咯-3-甲酸的钛氧簇单体C34

说明书

本发明提供了一种新型的吡咯‑3‑甲酸修饰的钛氧簇化合物单体C₃₄H₆₄O₁₃N₂Ti₃及其制备方法，其结构式如式(Ⅰ)所示。通过钛酸异丙酯、吡咯‑3‑甲酸、有机溶剂按一定比例反应获得C₃₄H₆₄O₁₃N₂Ti₃单体，该单体且能与苯胺、吡咯、噻吩、3,4‑乙烯二氧噻吩等常见共轭聚合物单体进行共聚反应，获得一系列含钛共轭聚合物材料，这类新材料可被应用在储能、光电及催化领域。

技术领域

本发明涉及一种新的含吡咯-3-甲酸的钛氧簇单体 (C₃₄H₆₄O₁₃N₂Ti₃)及其制备方法，该单体可以与苯胺、吡咯、噻吩、 3,4-乙烯二氧噻吩等共轭单体进行共聚，进一步制备含钛共轭聚合物材料。

背景技术

钛氧簇是金属氧簇的一种，其基本骨架是由多个钛原子通过氧桥键相互连接构筑的笼状分子团簇，可以看作是一类尺寸小，表面带有机官能团的纳米氧化钛材料，在光、电、催化等领域具有广泛的应用。

聚苯胺，聚吡咯，聚噻吩，聚3,4-乙烯二氧噻吩等导电聚合物具有良好的导电性，优良的柔韧性和可塑性，较高的理论比容量和较低的成本，是构建储能电极材料的一种新型材料。

发明内容

本发明提供了一种新型的吡咯-3-甲酸修饰的钛氧簇化合物单体 C₃₄H₆₄O₁₃N₂Ti₃及其制备方法。通过该方法制备的C₃₄H₆₄O₁₃N₂Ti₃单体可以与苯胺、吡咯、噻吩、3,4-乙烯二氧噻吩等常见共轭聚合物单体进行共聚，获得一系列含钛共轭聚合物材料，该类新材料可被应用在储能、光电及催化领域。

本发明采用如下技术方案：

一种新的含吡咯-3-甲酸的钛氧簇单体，该单体的化学式为：

C₃₄H₆₄O₁₃N₂Ti₃，分子量为852.48，分子结构式如式(Ⅰ)所示，式(Ⅰ)中也即异丙氧基。

进一步，本发明提供所述含吡咯-3-甲酸的钛氧簇单体的制备方法，按以下方法制备：

将钛酸异丙酯、吡咯-3-甲酸、有机溶剂加入容器中，密封混合，再将容器置于60-100℃(优选75-85℃)温度下反应24-72小时(优选40-50h)，降温后析出透明晶体即所述的含吡咯-3-甲酸的钛氧簇单体C₃₄H₆₄O₁₃N₂Ti₃的晶体。

该晶体经X射线单晶衍射分析确定其分子结构和晶体结构，确定实验获得的晶胞参数为：(a＝12.1806A,b＝25.1057,β＝91.954,单斜，空间群P 21/n)。

所述的有机溶剂为无水异丙醇，无水甲醇，无水乙醇，无水乙酸乙酯，无水甲苯，无水乙腈，无水二氯甲烷，无水三氯甲烷，无水四氯化碳，无水N,N二甲基甲酰胺，无水N-基吡咯烷酮中的一种或多种混合溶液。

本发明所述有机溶剂的体积为钛酸异丙酯体积的5-20倍。

本发明所述的钛酸异丙酯与吡咯-3-甲酸的物质的量比为2～5：1，优选3：1。