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一种2,5-二甲基硫代对苯二甲酸桥连双钼配合物及其制备方法和在分子器件中的应用技术

技术编号:11949375 阅读:79 留言:0更新日期:2015-08-26 18:38
本发明专利技术属于配位化合物技术领域,公开了一种2,5-二甲基硫代对苯二甲酸桥连双钼配合物及其制备方法和应用。该配合物由Mo2(DAniF)3(OOCCH3)与2,5-二甲基硫代对苯二甲酸盐反应得到,其中,DAniF为N,N’-2-(对甲氧基苯基)甲脒。本发明专利技术通过设计分子的结构,在苯环上引入两个甲基,破坏了整个分子的平面性,使分子内苯环桥所在的平面与钼钼四重键所在的平面存在一定的二面角,二面角的存在大大较低了分子平面的共轭性。苯环与双钼单元所在的一端是以单键形式相连接,可以通过碳碳单键的旋转改变整个分子的平面共轭性,从而调节分子传递电子的能力,是理想的分子开关模型化合物。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于配位化合物
,特别涉及一种2,5-二甲基硫代对苯二甲酸桥连双钼配合物及其制备方法和应用。
技术介绍
近年来,科研工作者除了利用传统的物理化学方法和手段来研究自然界中的各种各样的生命现象,更多的是倾向于利用设计的分子来控制电子线路电流的传导,因此与分子内电子传递和电子耦合的研究非常重要。电子转移反应在上世纪五十年代初以前没有一个具体的理论体系可以正确的解释这种电子传递的机理。直到1956年Marcus理论的提出,科学家们才开始真正的去理解并深入研究这一科学问题。随着科技的突飞猛进,人们对于电子产品的要求越来越高,慢慢的朝着微型化、高速化、节能化发展。而传统的导电器件已经到达了速度与体积上的极限,要发展更加微型化和高速的电子器件,将传统的器件用分子器件代替及可以达到其微型化的目的。所以,设计具有特定电子传递性质的目标化合物作为分子开关是未来的前沿科学。近年来已有一些科学成果有望用于实际,比如以葱酮套索醚与阳离子结合组成的氧化还原型电控分子开关等等。在分子器件中,化学家们关注较多的是分子导线、分子开关以及分子整流器。分子开关的研究也是一门实用科学,电子能否传递将直接影响到电路的开关。而一个分子内的电子传递与该化合物本身的性质有关,比如分子本身的共轭性越好其电子传递就越好。对于分子开关来讲,不同的分子开关对耦合作用的要求是不一样的,通过设计配合物的分子结构来调节其耦合作用。
技术实现思路
为了克服上述现有技术的缺点与不足,本专利技术的首要目的在于提供一种2,5-二甲基硫代对苯二甲酸桥连双钼配合物。本专利技术的配合物通过单键旋转改变分子体系的共轭性来调节分子传递电子的能力,是理想的分子开关模型化合物。本专利技术另一目的在于提供一种上述2,5-二甲基硫代对苯二甲酸桥连双钼配合物的制备方法。本专利技术再一目的在于提供上述2,5-二甲基硫代对苯二甲酸桥连双钼配合物在分子器件领域中的应用。本专利技术的目的通过下述方案实现:一种2,5-二甲基硫代对苯二甲酸桥连双钼配合物,由Mo2(DAniF)3(OOCCH3)与2,5-二甲基硫代对苯二甲酸盐反应得到,其中,DAniF为N,N’-2-(对甲氧基苯基)甲脒。所用Mo2(DAniF)3(OOCCH3)与2,5-二甲基硫代对苯二甲酸盐的摩尔比优选为3:2~5:2。所述的2,5-二甲基硫代对苯二甲酸盐可为2,5-二甲基硫代对苯二甲酸季铵盐和2,5-二甲基硫代对苯二甲酸哌啶盐中的至少一种。所述的2,5-二甲基硫代对苯二甲酸盐可由包含以下步骤的方法合成得到:将对二甲苯、聚甲醛、溴化氢在醋酸溶液中混合回流反应得到二甲基溴苄,再加入硫单质和乙醇钠继续回流反应,加入四乙基氢氧化铵水溶液/哌啶,得到2,5-二甲基硫代对苯二甲酸盐。当制备2,5-二甲基硫代对苯二甲酸季铵盐时,最后加入四乙基氢氧化铵水溶液;当制备2,5-二甲基硫代对苯二甲酸哌啶盐时,最后加入哌啶。所用对二甲苯、聚甲醛、溴化氢的摩尔比优选为1:2:2。所用二甲基溴苄、硫单质、乙醇钠和四乙基氢氧化铵/哌啶的摩尔比优选为1:(4~5):(4~5):(4~8)。所述混合回流反应的时间优选为12~20h。所述继续回流反应的时间优选为15~25h。上述2,5-二甲基硫代对苯二甲酸桥连双钼配合物具体由包括以下步骤的方法制备得到:将Mo2(DAniF)3(OOCCH3)与2,5-二甲基硫代对苯二甲酸盐在溶液体系中搅拌反应,得到2,5-二甲基硫代对苯二甲酸桥连双钼配合物,其中,DAniF为N,N’-2-(对甲氧基苯基)甲脒。所述的溶液体系可为四氢呋喃、乙醇、甲醇或二氯甲烷。所述搅拌反应的时间优选为4~5h。所述溶液体系中,Mo2(DAniF)3(OOCCH3)的浓度优选为0.03~0.05mol/L。所述溶液体系中,2,5-二甲基硫代对苯二甲酸盐的浓度优选为0.03~0.05mol/L。所述得到的2,5-二甲基硫代对苯二甲酸桥连双钼配合物可通过二氯甲烷萃取、乙醇洗涤,二氯甲烷和乙醇扩散结晶,得到蓝色的纯化后产物。上述Mo2(DAniF)3(OOCCH3)参照文献(Cotton F A,C.Y.Liu,C.A.Murillo,D.Villagran and X.Wang,J.Am.Chem.Soc.,2003,126,13564-13575)制备得到。具体地,所述的Mo2(DAniF)3(OOCCH3)由Mo2(OOCCH3)4和N,N’-2-(对甲氧基苯基)甲脒反应得到。优选地,上述制备得到的Mo2(DAniF)3(OOCCH3)使用前利用乙醇钠与其反应,去除残余的醋酸根,以获得更好的反应效果。所述Mo2(OOCCH3)4合成参考文献:Lawton D.,J.Am.Chem.Soc,1965,87,921-922。本专利技术的2,5-二甲基硫代对苯二甲酸桥连双钼配合物通过单键旋转改变分子体系的共轭性来调节分子传递电子的能力,是理想的分子开关模型化合物,可应用于分子器件等领域中。本专利技术的机理为:本专利技术通过设计分子的结构,在苯环上引入两个甲基,破坏了整个分子的平面性,使分子内苯环桥所在的平面与钼钼四重键所在的平面存在一定的二面角,二面角的存在大大较低了分子平面的共轭性。苯环与双钼单元所在的一端是以单键形式相连接,可以通过碳碳单键的旋转改变整个分子的平面共轭性,从而调节分子传递电子的能力,是理想的分子开关模型化合物。当采用合适的 方法将苯环所与钼钼四重键旋转到一个平面上,两组金属之间就可以有电子传递的能力,则为开;反之则为关。通过这样的模型化合物就很好的实现了微型化的分子开关这一目的。且本专利技术制备方法简单,反应时间短。附图说明图1为实施例1的2,5-二甲基硫代对苯二甲酸桥连双钼配合物的核磁共振氢谱图。图2为实施例5的2,5-二甲基硫代对苯二甲酸桥连双钼配合物的晶体结构图。图3为实施例6的2,5-二甲基硫代对苯二甲酸桥连双钼配合物的紫外可见光谱图。图4为实施例7的2,5-二甲基硫代对苯二甲酸桥连双钼配合物的循环伏安和差分脉冲伏安电化学图。图5为实施例8的2,5-二甲基硫代对苯二甲酸桥连双钼配合物的电子顺磁共振图。具体实施方式下面结合实施例和附图对本专利技术作进一步详细的描述,但本专利技术的实施方式不限于此。实施例1:2,5-二甲基硫代对苯二甲酸桥连双钼配合物的制备(1)Mo2(DAniF)3(OOCCH3)参照文献(Cotton F A,C.Y.Liu,C.A.Murillo,D.Villagran and X.Wang,J.Am.Chem.Soc.,2003,126,13564-13575)制备得到。Mo2(OOCCH3)4合成参考文献:Lawton D.,J.Am.Chem.Soc,1965,87,921-922。具体为:将Mo(CO)6、冰醋酸在邻二氯苯中回流,加入环己烷,反应30~36小时后得到M本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种2,5‑二甲基硫代对苯二甲酸桥连双钼配合物,其特征在于由Mo2(DAniF)3(OOCCH3)与2,5‑二甲基硫代对苯二甲酸盐反应得到,其中,DAniF为N,N’‑2‑(对甲氧基苯基)甲脒。

【技术特征摘要】
1.一种2,5-二甲基硫代对苯二甲酸桥连双钼配合物,其特征在于由
Mo2(DAniF)3(OOCCH3)与2,5-二甲基硫代对苯二甲酸盐反应得到,其中,
DAniF为N,N’-2-(对甲氧基苯基)甲脒。
2.根据权利要求1所述的2,5-二甲基硫代对苯二甲酸桥连双钼配合物,
其特征在于:所用Mo2(DAniF)3(OOCCH3)与2,5-二甲基硫代对苯二甲酸盐的
摩尔比为3:2~5:2。
3.根据权利要求1所述的2,5-二甲基硫代对苯二甲酸桥连双钼配合物,
其特征在于:所述的2,5-二甲基硫代对苯二甲酸盐为2,5-二甲基硫代对苯二
甲酸季铵盐和2,5-二甲基硫代对苯二甲酸哌啶盐中的至少一种。
4.根据权利要求1所述的2,5-二甲基硫代对苯二甲酸桥连双钼配合物,
其特征在于所述的2,5-二甲基硫代对苯二甲酸盐由包含以下步骤的方法合成
得到:将对二甲苯、聚甲醛、溴化氢在醋酸溶液中混合回流反应得到二甲基溴
苄,再加入硫单质和乙醇钠继续回流反应,加入四乙基氢氧化铵水溶液/哌啶,
得到2,5-二甲基硫代对苯二甲酸盐。
5.根据权利要求4所述的2,5-二甲基硫代对苯二甲酸桥连双钼配合物,
其特征在于:当所述制备的2,5-二甲基硫代对苯二甲酸盐为2,5-二甲基硫代
对苯二甲酸季铵盐时,最后加入四乙基氢氧化铵水溶液;当所述制备的2,5-
二甲基硫代对苯二甲酸盐为2,5-二甲基...

【专利技术属性】
技术研发人员:刘春元张红丽
申请(专利权)人:暨南大学
类型:发明
国别省市:广东;44

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