本发明专利技术涉及一种含有双酚羟基偶氮萘酚结构的钌配合物及其合成方法和应用。采用的技术方案是：含有双酚羟基偶氮萘酚结构的钌配合物具有如(I)所示的结构，合成方法包括：将[(2,2'-联吡啶)-4-偶氮基]-2,3-二羟基萘、cis-[Ru(bpy)2]Cl2·2H2O、无水乙醇混合，回流反应2-3h后，除去溶剂无水乙醇，剩余物加甲醇溶解，减压过滤，于滤液中加入NH4PF6，得粗产物，提纯。本发明专利技术的配合物兼具偶氮染料和钌染料的优点，与三联吡啶钌相比在可见光区具有更宽的吸收范围，更高的摩尔消光系数，作为一种光敏染料在光电转换材料、光催化领域有着很好的应用前景。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于化学合成领域，尤其涉及一种含有双酚羟基偶氮萘酚结构的钌配合物及其作为光敏染料的应用。
技术介绍
三联吡啶钌配合物具有优异的光电化学性质、激发态寿命长、稳定性好等优点，是目前光催化领域最常用的一类光敏染料。它在可见光区的最大吸收波长为450nm，摩尔消光系数为1.4×104L·mol-1·cm-1，吸收范围为400～550nm。近年来，为了获得性能更加优异的光敏染料，多数是在三联吡啶钌的结构引入不同的基团，通过对其结构的优化，从而进一步扩大其吸收范围并提高其摩尔消光系数。这也是本领域不断研发的课题。
技术实现思路
本专利技术的目的在于将偶氮结构引入到性能优异的光敏染料三联吡啶钌结构中，合成一种含有双酚羟基偶氮萘酚结构的钌配合物([Ru(bpy)2L](PF6)2)，该配合物兼具偶氮染料和钌染料的优点，与三联吡啶钌相比在可见光区具有更宽的吸收范围，更高的摩尔消光系数，作为一种光敏染料在光电转换材料、光催化领域有着很好的应用前景。为实现上述目的，本专利技术采用的技术方案是：一种含有双酚羟基偶氮萘酚结构的钌配合物，其结构式如(I)所示：上述的一种含有双酚羟基偶氮萘酚结构的钌配合物的合成方法，包括如下步骤：将[(2,2'-联吡啶)-4-偶氮基]-2,3-二羟基萘、cis-[Ru(bpy)2]Cl2·2H2O(二水合顺二(2,2-联吡啶)二氯化钌)、无水乙醇混合，回流反应2-3h后，除去溶剂无水乙醇，剩余物加甲醇溶解，减压过滤，于滤液中加入NH4PF6，得粗产物，提纯。上述的一种含有双酚羟基偶氮萘酚结构的钌配合物的合成方法，所述的提纯是：将粗产物浓缩滤液，经葡聚糖凝胶柱层析提纯。上述的一种含有双酚羟基偶氮萘酚结构的钌配合物的合成方法，所述的[(2,2'-联吡啶)-4-偶氮基]-2,3-二羟基萘的合成包括如下步骤：1)合成2,2’-联吡啶-N-氧化物：将2,2’-联吡啶、H2O2与冰乙酸混合，65-75℃反应6-8h，冷却至室温，加入碳酸钾调节pH为中性，过滤取滤液，二氯甲烷萃取滤液，收集有机相，除去溶剂，产物经干燥，提纯。优选的，所述的提纯是：产物经硅胶柱层析，洗脱剂为二氯甲烷和甲醇。2)合成4-硝基-2,2’-联吡啶-N-氧化物：将2,2’-联吡啶-N-氧化物，在冰水浴条件下，滴加浓硫酸和硝酸，75-85℃反应23-25h，冷却到室温，倒入冰水混合物中，调节pH为中性，过滤，弃去滤液，滤饼用蒸馏水洗涤，干燥。3)合成4-氨基-2,2’-联吡啶：将4-硝基-2,2’-联吡啶-N-氧化物中、钯碳和无水乙醇混合，于75-85℃，搅拌下，滴加水合肼和无水乙醇的混合液，反应9-11h，冷却至室温，过滤，取滤液，除去溶剂，真空干燥。优选的，水合肼要在1h内加完。4)合成化合物[(2,2'-联吡啶)-4-偶氮基]-2,3-二羟基萘(L)：将4-氨基-2,2’-联吡啶和盐酸，在冰水浴中搅拌，搅拌下，滴入NaNO2的水溶液，搅拌10-15min后，再加入2,3-二羟基萘的NaOH溶液，调节反应液的pH为7-9，于温度0-5℃下，搅拌18-20h，加入二氯甲烷萃取，收集有机相，除去溶剂，干燥，提纯。优选的，所述的提纯是：产物经硅胶柱层析，洗脱剂为二氯甲烷和甲醇。本专利技术含有双酚羟基偶氮萘酚结构的钌配合物([Ru(bpy)2L](PF6)2)的合成路线如下：1、[(2,2'-联吡啶)-4-偶氮基]-2,3-二羟基萘(L)的合成路线2、[Ru(bpy)2L](PF6)2的合成路线本专利技术的有益效果是：1.本专利技术，合成了一种含有双酚羟基偶氮萘酚结构的钌配合物，有效增大了三联吡啶钌配合物分子的共轭体系。2.本专利技术合成的含有双酚羟基偶氮萘酚结构的钌配合物，相对于三联吡啶钌的摩尔消光系数增大约1.3倍，可见光吸收范围明显扩大。3.本专利技术，反应所用原料及溶剂都是普通的常用试剂，不产生废气，对环境无污染。4.本专利技术，提纯步骤简单，产率相对较高。5.本专利技术，将偶氮结构引入到性能优异的光敏染料三联吡啶钌结构中，合成了一种含有双酚羟基偶氮萘酚结构的钌配合物，该配合物兼具偶氮染料和钌染料的优点，与三联吡啶钌相比在可见光区具有更宽的吸收范围，更高的摩尔消光系数，可作为一种光敏染料在光电转换材料、光催化领域有着很好的应用前景。附图说明图1是[Ru(bpy)2L](PF6)2的质谱图。图2是Ru(bpy)3(PF6)2和[Ru(bpy)2L](PF6)2在乙腈溶液(浓度为2.5×10-5mol·L-1)中的紫外-可见吸收光谱图。具体实施方式实施例含有双酚羟基偶氮萘酚结构的钌配合物(一)制备方法如下1、配体[(2,2'-联吡啶)-4-偶氮基]-2,3-二羟基萘(L)的合成1)2,2’-联吡啶-N-氧化物的合成将2,2’-联吡啶(6.40g，41mmol)、H2O2(6mL)与冰乙酸(30mL)混合，70℃反应8h，冷却至室温，加入碳酸钾调节pH为中性，有白色晶状物析出。过滤取滤液，二氯甲烷萃取滤液，收集有机相，除去溶剂，得到黄色油状液体。将产物用硅胶柱层析进一步提纯，以二氯甲烷和甲醇为洗脱剂，得2,2’-联吡啶-N-氧化物5.15g，产率为73％。2)4-硝基-2,2’-联吡啶-N-氧化物的合成将2,2’-联吡啶-N-氧化物(6.00g，34.5mmol)，冰水浴条件下，滴加浓硫酸(10mL)和发烟硝酸(10mL)。80℃反应24h，冷却到室温，倒入150mL冰和水的混合物中，用NaOH(4mol/L)调节pH为中性，有大量黄色物质析出。过滤，取滤饼，滤饼用蒸馏水洗涤，干燥，得黄色固体4-硝基-2,2’-联吡啶-N-氧化物2.65g，产率为36％。3)4-氨基-2,2’-联吡啶的合成将4-硝基-2,2’-联吡啶-N-氧化物(1g，4.6mmol)、10％钯碳(0.2g)和无水乙醇(100mL)混合，80℃条件下搅拌，搅拌下，滴加85％水合肼(2mL)和无水乙醇(20mL)的混合液，控制水合肼在1h左右加完，反应10h，冷却至室温，过滤除去钯碳，取滤液，除去溶剂，真空干燥，得产物为浅黄色固体0.74g，产率为95％。4)配体[(2,2'-联吡啶)-4-偶氮基]-2,3-二羟基萘(L)的合成将4-氨基-2,2’-联吡啶(258mg，1.5mmol)，盐酸(5mL，5mol/L)，在冰水浴中搅拌，滴入NaNO2的水溶液1mL(1.5mmol)，搅拌10min，再加入2,3-二羟基萘(240mg,1.5mmol)的NaO本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种含有双酚羟基偶氮萘酚结构的钌配合物，其特征在于，其结构式如(I)所示：
【技术特征摘要】
1.一种含有双酚羟基偶氮萘酚结构的钌配合物，其特征在于，其结构式如(I)所示：
2.权利要求1所述的一种含有双酚羟基偶氮萘酚结构的钌配合物的合成方法，其特征在
于，包括如下步骤：将[(2,2'-联吡啶)-4-偶氮基]-2,3-二羟基萘、cis-[Ru(bpy)2]Cl2·2H2O、
无水乙醇混合，回流反应2-3h后，除去溶剂，剩余物加甲醇溶解，减压过滤，于滤液中
加入NH4PF6，得粗产物，提纯。
3.根据权利要求2所述的一种含有双酚羟基偶氮萘酚结构的钌配合物的合成方法，其特征
在于，所述的提纯是：将粗产物浓缩滤液，经葡聚糖凝胶柱层析提纯。
4.根据权利要求2所述的一种含有双酚羟基偶氮萘酚结构的钌配合物的合成方法，其特征
在于，所述的[(2,2'-联吡啶)-4-偶氮基]-2,3-二羟基萘的合成包括如下步骤：
1)合成2,2’-联吡啶-N-氧化物：将2,2’-联吡啶、H2O2与冰乙酸混合，65-75℃反应6-
8h，冷却至室温，加入碳酸钾调节pH为中性，过滤取滤液，二氯甲烷萃取滤液，收
集有机相，除去溶剂，产物经干燥，提纯；
2)合成4-硝基-2,2’-联吡啶-N-氧化物：将2,2’-联吡啶-N-氧化物，在冰水浴条件下，滴
加浓硫酸和硝酸，7...
【专利技术属性】
技术研发人员：张薇，于媛媛，白海桦，赵一萌，宋溪明，
申请(专利权)人：辽宁大学，
类型：发明
国别省市：辽宁;21
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。