[发明专利]一种三层超四面体型锡氧硫簇合物及其制备方法与应用

说明书

本发明公开了一种三层超四面体型锡氧硫簇合物及其制备方法与应用，所述三层超四面体型锡氧硫簇合物的分子式为(RSn)₄Sn₆O₄S₁₆，其中：R为碳原子数1‑10的烷基、苯基、苄基、环戊基、环己基、茂基、甲基苯基，乙基苯基、对叔丁基苯基中的一种；所述三层超四面体型锡氧硫簇合物有三层金属离子，包括有机锡离子和无机锡离子；所述三层超四面体型锡氧硫簇合物的团簇结构为超四面体；该制备方法工艺要求简单，对原料纯度要求较低，原料的获得容易且价格低廉，便于大规模生产，采用该合成方法制备的产率可达55％以上；该三层超四面体型锡氧硫簇合物可用于催化，染料降解，光刻胶等领域。

技术领域

本发明涉及晶体材料制备技术领域，具体的说是一种三层超四面体型锡氧硫簇合物及其制备方法与应用。

背景技术

有机金属化合物是含有一个或多个碳-金属键的有机化合物，随着其研究领域的不断扩大，不断向有机合成、材料科学等领域发展，已经成为科学发展的前言领域之一。有机锡化合物作为一类重要的有机金属化合物因其结构多样性和功能多样性得到人们越来越多的关注。许多有机锡化合物在有机反应中表现出良好的催化活性，且具有反应条件温和、产率高、反应速率快，高效无毒，易于分离和较好的立体和区域选择性等特点而受到合成化学家们的高度关注。同时有机锡具有丰富且多样化的配位模式，可以与一个或多个供电子中心的含有氧原子、氮原子或硫原子的配体配位，使其呈现出复杂有趣的几何结构。目前人们已经合成了种类丰富、结构新颖的有机锡-硫属簇合物以及有机锡-氧团簇化合物。然而硫元素与氧元素有着原子半径和电负性不同等差别，且两种簇合物在结构、性能上有较大的差异。因此有必要寻找新的方法将两者同时引入结构中，以获得结构新颖，性能优异的有机锡簇合物。

发明内容

为了实现上述目的，本发明提供了一种三层超四面体型锡氧硫簇合物及其制备方法与应用。

为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

一种三层超四面体型锡氧硫簇合物，所述三层超四面体型锡氧硫簇合物的分子式为(RSn)₄Sn₆O₄S₁₆，其中：R为碳原子数1-10的烷基、苯基、苄基、环戊基、环己基、茂基、甲基苯基，乙基苯基、对叔丁基苯基中的一种；所述三层超四面体型锡氧硫簇合物有三层金属离子，包括有机锡离子和无机锡离子；所述三层超四面体型锡氧硫簇合物的团簇结构为超四面体。

优选地，所述三层超四面体型锡氧硫簇合物为有机-无机杂化化合物；所述三层超四面体型锡氧硫簇合物为三层的型单金属有机-无机锡构筑的零维超四面体硫属簇合物；所述三层超四面体型锡氧硫簇合物的团簇结构中，有机锡位于超四面体的四个顶端位置；所述三层超四面体型锡氧硫簇合物为纯相的八面体或多面体晶态物，晶态物的晶体颜色为红色或黄色；所述三层超四面体型锡氧硫簇合物的晶系为正交晶系；所述三层超四面体型锡氧硫簇合物的空间群为Fddd。

一种三层超四面体型锡氧硫簇合物的制备方法，具体制备过程为：

S1、将有机锡金属盐、无机金属盐和硫源按摩尔比为1:(0.2～1.5):(1～10)，均匀混合在有机胺和/或有机多元醇胺的溶剂中，并在溶剂中进行热反应；

S2、将热反应后的混合物进行分离，得到固态产物；

S3、采用醇对分离后的固态产物进行清洗，室温晾干，得到纯相的红色或黄色的三层超四面体型锡氧硫簇合物。

优选地，步骤S1中将所述有机锡金属盐、无机金属盐、硫源和溶剂混合后，放置于玻璃瓶或聚四氟乙烯反应釜中，搅拌并恒温反应后自然冷却至室温。

优选地，步骤S1中热反应的反应温度为60-180℃，反应时间为72-480h。