[发明专利]以二联吡啶氧杂蒽为配体的双核铼配合物及其合成方法和应用

说明书

发明公开了一种以二联吡啶氧杂蒽为配体的双核铼配合物及其合成方法和应用；旨在提供一种在空气氛中，常温常压条件下对光催化二氧化碳还原具有良好催化活性的催化剂，其技术方案是将4‑bibpy配体和五羰基氯铼固体按照物质的量比1:1.5‑2.5置于史莱克瓶中，抽真空充氩气反复三次；将用惰性气体鼓泡15‑25分钟后注入瓶中，密封，在惰性气体组分下搅拌加热至70‑90℃，冷凝回流反应10‑16小时，得到的黄色沉淀固体用洗涤剂冲洗多次；经氧化铝柱层析纯化分析后，得到双核铼配合物反式产物trans‑4‑bibpyRe₂(CO)₆Cl₂和顺式产物cis‑4‑bibpyRe₂(CO)₆Cl₂；属于催化剂技术领域。

技术领域

本发明涉及一种双核铼配合物，尤其涉及一种以二联吡啶氧杂蒽为配体的双核铼配合物及其合成方法和应用。

背景技术

目前，人类所利用的能源，85％源于化石燃料。燃料化石燃料已引起了严重的环境污染；所释放的大量二氧化碳(CO₂)也引起越来越严重的气候变暖问题。然而，二氧化碳也是重要的碳资源，将CO₂转化成为高附加值的化学品或液体燃料，将是解决环境污染、气候变暖、能源危机等问题的最理想方式之一。在二氧化碳催化还原的研究中最具应用前景的是光催化还原反应，因此研究和开发可直接利用可见光还原二氧化碳的催化剂具有重要意义。

基于现代有机合成技术、Suzuki反应(铃木反应)的相关研究进展。2,7-二叔丁基-9,9-二甲基-4,5-二硼酸氧杂蒽中，活化的硼酸基团与卤代芳烃中的卤素原子具有强螯合的特点，能与活化的硼酸发生金属转移反应，最后进行还原-消除而生成多联吡啶配体。

多联吡啶具有特殊的螯合能力，与过渡金属配位能有效稳定过渡金属低价态。二联吡啶配体及其衍生物是在配位化学中扮演着重要角色的有机配体，联吡啶分子内具有共轭大π键，具有优良的电子和能量传导的性质，并且是良好的生色基团。其具有很强的受电子和给电子能力，且能与多种金属配位形成稳定的配合物。近年来，此类氮杂环类化合物已经大量用于与各种过渡金属偶联形成的新型配合物，成为研究的热点。目前，联吡啶基配合物已广泛应用于太阳能转化、光信息传导、传感器、超分子组装、光催化、以及在生物体内用作荧光探针等方面。例如：四联吡啶(三联吡啶的吡啶铁配合物)的钴配合物可以用于水氧化以及产氢(EnergyEnvironmental Science,2012,5,7903–7907)；五联吡啶(三联吡啶的二联吡啶铁配合物)可用于抗肿瘤(Chemistry-A European Journal,2015,21,3062-3072)。因此对二联吡啶氧杂蒽为配体的双核铼配合物的合成一直是化学家们关注的热点之一。文献上报道的二联吡啶氧杂蒽双核铼配合物合成方法步骤长，反应条件苛刻。

发明内容

为此，本发明的目的是第一个目的是提供一种在空气氛中常温常压条件下对光催化二氧化碳还原具有很好的催化活性的2,7-二叔丁基-9,9-二甲基-4,5-二硼酸氧杂蒽-二2,2'-联吡啶双核铼配合物。

本发明的第二个目的是提供上述以二联吡啶氧杂蒽为配体的双核铼配合物的制备方法。

本发明的第二个目的是提供上述以二联吡啶氧杂蒽为配体的双核铼配合物的作为催化剂的应用。

为此，本发明的提供的第一个技术方案是这样的：

一种以二联吡啶氧杂蒽为配体的双核铼配合物，其特征在于，其结构如式1所示：

本发明提供的第二个技术方案是：

一种以二联吡啶氧杂蒽为配体的双核铼配合物的合成方法，依次包括如下步骤：

1)将4-bibpy配体和五羰基氯铼固体按照物质的量比1:1.5-2.5置于史莱克瓶中，抽真空充氩气反复三次；