[发明专利]一种具有光催化性能的铱配合物、其制备方法和应用

权利要求书

1.一种具有光催化性能的铱配合物，其特征在于，所述铱配合物的分子式为C₃₈H₃₀F₁₂IrN₄P，如结构式如式IV所示：

式IV中，R₁和R₂分别为H和CF₃，或者R₁和R₂分别为CF₃和H。

2.如权利要求1所述的一种具有光催化性能的铱配合物的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

1)反应中间体I的合成：

惰性气体保护下，在碳酸钠、2-溴-4-甲基吡啶、4-甲基苯硼酸和钯催化剂的混合物中加入有机溶剂A和水，60-90℃温度下加热搅拌回流反应0.5-2h，反应结束后将反应液冷却，减压蒸馏去除溶剂，加入水和甲基叔丁基醚分液萃取，有机相再依次经饱和食盐水洗涤、去离子水洗涤、无水硫酸钠干燥、过滤，减压蒸馏去除溶剂得到反应中间体I；

2)反应中间体II的合成：

惰性气体保护下，将步骤1)制得的中间体I和三氯化铱水合物溶于有机溶剂B中，75-100℃温度下加热搅拌回流反应15-24小时，反应结束后冷却，过滤、洗涤、干燥，即得反应中间体II；

3)反应中间体III的合成：

惰性气体保护下，将步骤2)所得中间体II与4,4′-二(三氟甲基)-2,2′-联吡啶或5,5′-二(三氟甲基)-2,2′-联吡啶溶于有机溶剂C中，加热搅拌回流反应，反应结束后冷却，反应液经后处理即得反应中间体III；

4)如式IV所示的最终铱配合物的合成：

向六氟磷酸铵水溶液中加入溶有步骤3)制得的中间体III的溶液，室温搅拌反应，反应结束后过滤，滤饼水洗后用二氯甲烷溶解，分液、减压蒸馏，得到橙红色固体，然后溶于丙酮，升温回流后加入正己烷，自然冷却析出固体，过滤，滤饼用正己烷洗涤，干燥，即制得如式IV所示的最终铱配合物。

3.如权利要求2所述的一种具有光催化性能的铱配合物的制备方法，其特征在于步骤1)中，钯催化剂为Pd(dppf)Cl₂，有机溶剂A为1,4-二氧六环、乙腈、四氢呋喃中的一种或两种以上任意比例的混合溶剂，有机溶剂A和水的体积比为3-6:1；

步骤1)中，2-溴-4-甲基吡啶、4-甲基苯硼酸、钯催化剂、碳酸钠的投料摩尔比为0.3-0.9：0.5-1.0：0.1％～0.15％：0.5-1；

有机溶剂A的体积用量与2-溴-4-甲基吡啶的物质的量之比为1-1.5L：0.3-0.9mol。

4.如权利要求2所述的一种具有光催化性能的铱配合物的制备方法，其特征在于步骤2)中，所述有机溶剂B为乙二醇甲醚和水的混合液，其中，乙二醇甲醚和水的体积比为1.5-6:1；

中间体I与三氯化铱水合物的投料摩尔比为55～70：25～30；

有机溶剂B的体积用量与中间体I的物质的量之比为250-400mL：55～70mmol。

5.如权利要求2所述的一种具有光催化性能的铱配合物的制备方法，其特征在于步骤3)中，中间体II与4,4′-二(三氟甲基)-2,2′-联吡啶或5,5′-二(三氟甲基)-2,2′-联吡啶的投料摩尔比为2-6：8-15；有机溶剂C的体积用量与中间体II的物质的量之比为40-80mL：2-6mmol，所述有机溶剂C为乙二醇、乙醇或甲醇。

6.如权利要求2所述的一种具有光催化性能的铱配合物的制备方法，其特征在于步骤3)中，将混合液加热至140-180℃，反应2-8小时；

反应液经后处理的步骤为：反应结束后冷却至室温，加入二氯甲烷和质量分数1～3％的NaCl水溶液分液萃取，有机相再经减压蒸馏去除溶剂，最后用正己烷结晶。