專利名稱：一種多苯并咪唑鐵配合物，其制備方法及其應(yīng)用的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種新型的光催化水分解放出氧氣的催化劑。具體地，本發(fā)明涉及一種不含陰離子的多苯并咪唑鐵配合物，其制備方法及其應(yīng)用。更具體地，本發(fā)明涉及一種不含有陰離子鐵配合物的單斜晶結(jié)構(gòu)，可作為可見(jiàn)光誘導(dǎo)催化水分解的催化劑。。
背景技術(shù)：
太陽(yáng)能是一種取之不盡、用之不竭，且清潔無(wú)污染的新型能源。隨著對(duì)太陽(yáng)能資源的利用與開(kāi)發(fā)，能否利用太陽(yáng)能分解水制氧而將太陽(yáng)能轉(zhuǎn)化為電能或化學(xué)能成為一個(gè)研究熱點(diǎn)。然而，目前大多數(shù)的催化水裂解的催化劑中一般采用貴重金屬Ru和Ir，價(jià)格昂貴，對(duì)環(huán)境不友好，且采用含有四價(jià)Ce的化合物(Ce (NH4)2 (NO3)6)作為犧牲性的人工氧化劑。所以研究人員希望找到既便宜又環(huán)保的催化材料代替貴金屬，達(dá)到裂解水的目的。廉價(jià)的金屬鐵和錳的配合物引起了人們的廣泛關(guān)注。含氮的金屬有機(jī)配合物具有新穎的結(jié)構(gòu)以及在催化，電化學(xué)，吸附，陰離子交換和磁性方面具有潛在的應(yīng)用價(jià)值。另外，作為一種新型的功能性分子材料，配位化合物具有其它材料無(wú)法比擬的結(jié)構(gòu)可裁性和易功能化的特性，這類化合物的研究越來(lái)越引起人們的濃厚興趣，已經(jīng)引起無(wú)機(jī)化學(xué)，配位化學(xué)，金屬有機(jī)化學(xué)和生物無(wú)機(jī)化學(xué)等方面研究者的廣泛重視。N，N，N’，N’-四(2-苯并咪唑亞甲基)-1，2-乙二胺(EDTB)具有十個(gè)潛在的配位N原子，能和金屬形成單核或雙核的配合物，這些配合物有的顯示出催化活性，有的可作為酶的模型化合物。申請(qǐng)?zhí)?00910272804.6中公開(kāi)多苯并咪唑類的金屬配合物，其用作非病毒基因載體，現(xiàn)有技術(shù)(Guiling Wu, etal.Dalton Trans.，2011，40，6433)中公開(kāi)利用多苯并咪唑的金屬配合物來(lái)模擬脂肪氧化酶。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的發(fā)明人采用含有多苯并咪唑的金屬鐵配合物來(lái)作為催化水分解的催化齊U。其中，利用廉價(jià)金屬鐵合成一種新的不含陰離子的配合物，該配合物在可見(jiàn)光的誘導(dǎo)下可以催化水分解，目前未見(jiàn)有相關(guān)文獻(xiàn)的報(bào)道。本發(fā)明的目的在于合成一種作為催化水分解的催化劑材料，一種中性的不含陰離子的多苯并咪唑鐵金屬配合物，及其該金屬配合物的制備方法和應(yīng)用。本發(fā)明還提供培養(yǎng)了該金屬配合物的晶體結(jié)構(gòu)的方法。本發(fā)明同時(shí)還提供配體N，N，N’，N’-四(2-苯并咪唑亞甲基)-1，2_乙二胺(EDTB)的制備方法。本發(fā)明通過(guò)如下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn):(I) 一種式(I)的多苯并咪唑鐵配合物或溶劑合物，其特征在于:
權(quán)利要求
1.一種式(I)的多苯并咪唑鐵配合物或溶劑合物，其特征在于:
2.根據(jù)權(quán)利要求1的配合物或溶劑合物，其特征在于，所述溶劑合物為甲醇合物，乙醇合物，或者丙醇合物。優(yōu)選2分子甲醇合物。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2的配合物或溶劑合物，其特征在于，所述配合物具有如下結(jié)構(gòu):
4.根據(jù)權(quán)利要求1-3任一項(xiàng)的配合物或溶劑合物，其特征在于，所述配合物為單斜晶結(jié)構(gòu)，其為式1-1的2分子甲醇合物，其晶胞參數(shù)為ε = 43.791(9)Λ，b= 13.111(3) A，C = 31.184(6) A, α =90.00, β =110.50，y =90.00, Ζ=16,體積為 16770(6) A30
5.一種權(quán)利要求1-3任一項(xiàng)所述配合物或溶劑合物的制備方法，其特征在于:多苯并咪唑配體在鐵鹽存在下，在有機(jī)溶劑中反應(yīng)獲得。
6.權(quán)利要求5的制備方法，其特征在于，所述多苯并咪唑配體是下式(II)的N, N，N’，N’ -四(2-苯并咪唑亞甲基)_1，2-乙二胺(EDTB):
7.一種式(II)的多苯并咪唑N，N，N’，Ν’_四(2-苯并咪唑亞甲基)-1,2-乙二胺(EDTB)的制備方法，其特征在于，
8.一種光催化水分解的催化劑，其含有根據(jù)權(quán)利要求1-4任一項(xiàng)的配合物。
9.根據(jù)權(quán)利要求1-4任一項(xiàng)的金屬配合物的應(yīng)用，其特征在于，所述配合物在可見(jiàn)光誘導(dǎo)下催化水分解的催化劑。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種不含陰離子的中性多苯并咪唑鐵金屬配合物，其制備方法和應(yīng)用。本發(fā)明還提供一種獲得高產(chǎn)率的純度高的EDTB配體的方法，以金屬離子Fe2+或Fe3+為金屬鐵的來(lái)源，合成中性的鐵配合物，采用溶劑揮發(fā)的方法得到金屬配合物的晶體，經(jīng)單晶X-ray收集晶體數(shù)據(jù)表明該配合物屬于單斜晶系，C2/c空間群。該配合物在中性水中，370nm-750nm的可見(jiàn)光誘導(dǎo)下可催化水分解釋放出氧氣，可以作為水分解的催化劑。
文檔編號(hào)C07F15/03GK103204882SQ20131015978
公開(kāi)日2013年7月17日 申請(qǐng)日期2013年5月3日 優(yōu)先權(quán)日2013年5月3日
發(fā)明者張純喜, 王亞楠, 趙井泉, 王鸞 申請(qǐng)人:中國(guó)科學(xué)院化學(xué)研究所