非对称吡啶桥连齿形铁配合物的合成方法技术

本发明专利技术公开了一种非对称吡啶桥连齿形铁配合物的合成方法，包括以下过程：将咪唑盐和铁催化剂，按摩尔比2:1混匀，加入有机溶剂，在惰性气体氛围下加压至1～2MPa，90～110℃搅拌下进行反应24～48 h；冷却，蒸发除去有机溶剂，柱层析得非对称吡啶桥连齿形铁配合物。本发明专利技术首次合成了一系列非对称吡啶桥连齿形铁配合物，通过改变吡啶环上两个取代基达到调控该铁配合物催化活性的目的，从而得到一类高催化活性的铁配合物。该方法将在金属有机化学与催化领域有着广泛的应用前景。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及有机金属配合物催化化学
，尤其是涉及一种非对称吡啶桥连齿形铁配合物的合成方法。
技术介绍
非对称吡啶桥连齿形咪唑盐是一类理想的催化剂骨架，齿形配体与金属既可形成配位键，也可形成σ键，同时形成两个金属螯合环，这种特殊的成键模式赋予了金属配合物较高的稳定性，更重要的是齿形配体具有结构易修饰的特点。传统的吡啶桥连齿形咪唑盐常见的合成方法是以2,6-二溴吡啶和N-杂环化合物为起始原料，通过铜催化剂得以制备。由于2,6-二溴吡啶上两个溴基团的活性相同，因此，较难控制吡啶上两个溴基团的选择性，通常只能得到对称的吡啶桥连齿形咪唑盐。所以传统的合成方法决定了吡啶环上只能同时引入两个配位能力相同的基团。有机金属配合物做催化剂时，配体的配位能力要适中，若配位能力太弱，不能与金属形成较稳定配合物；若配位能力太强，配合物难以解离，导致催化剂活性较低。因此，传统的合成方法制备的对称型齿形配体很难达到配合物稳定性和催化活性最佳的平衡。
技术实现思路
本专利技术针对现有技术的不足，提出一种非对称吡啶桥连齿形铁配合物的合成方法，操作简便，产物稳定性高。为了实现上述专利技术目的，本专利技术提供以下技术方案：一种非对称吡啶桥连齿形铁配合物的合成方法，包括以下过程：将咪唑盐和铁催化剂，按摩尔比2:1混匀，加入有机溶剂，在惰性气体氛围下加压至1～2MPa，90～110℃搅拌下进行反应24～48h；冷却，蒸发除去有机溶剂，柱层析得非对称吡啶桥连齿形铁配合物。进一步地，铁催化剂为FeCl2、FeSO4、Fe、Fe(NO3)2、FeBr2、FeF2、FeI2、FeO、Fe(SO3CF3)2、Fe3(PO4)2中一种或多种。进一步地，有机溶剂为二甲基亚砜、N,N-二甲基甲酰胺、N,N-二甲基乙酰胺、N-甲基吡咯烷酮、甲苯中一种或多种。进一步地，咪唑盐为结构式为式（I）的化合物：其中，L、M为C或N；X为Cl、Br或I；R为Me或nPr。与现有技术相比，本专利技术具有以下优点：首次合成了一系列非对称吡啶桥连齿形铁配合物，通过改变吡啶环上两个取代基达到调控该铁配合物催化活性的目的，从而得到一类高催化活性的铁配合物。该方法将在金属有机化学与催化领域有着广泛的应用前景。附图说明图1为本专利技术合成方法的原理示意图；图2为非对称吡啶桥连齿形配体的多个分子结构式；图3为与图2对应的铁配合物产品的分子结构式。具体实施方式下面结合附图对本专利技术进行详细描述，本部分的描述仅是示范性和解释性，不应对本专利技术的保护范围有任何的限制作用。一种非对称吡啶桥连齿形铁配合物的合成方法，首先依次将如图2所示的结构式化合物（咪唑盐）和铁催化剂，按摩尔比2:1加入高压反应釜中，再加入有机溶剂，用氮气加压至1～2MPa，在90～110℃搅拌下进行反应24～48h，反应结束后，待高压反应釜冷却后，释放出反应釜中的气体。将粗产品在旋蒸仪下除去有机溶剂，用柱层析分离，得到如图3所示结构式的铁配合物，产物结构通过NMR和质谱鉴定。上述制备方法中，所述铁催化剂选自FeCl2、FeSO4、Fe、Fe(NO3)2、FeBr2、FeF2、FeI2、FeO、Fe(SO3CF3)2、Fe3(PO4)2。上述制备方法中，所述有机溶剂选自二甲基亚砜（DMSO）、N,N-二甲基甲酰胺（DMF）、N,N-二甲基乙酰胺（DMA）、N-甲基吡咯烷酮（NMP）、甲苯。以下通过实施例对本专利技术的制备方法进行详细描述，其中，各实施例中咪唑盐分别对应图2中的1a-1x，所制得的产品分别为图3所示结构式中2a-2x。实施例1首先依次将1a（0.5mmol）、FeCl2（0.25mmol）和DMSO（2ml）加入高压反应釜中，用氮气加压至1MPa，在110℃磁力搅拌下反应24h，反应结束后，待高压反应釜冷却后，慢慢释放出反应釜中的气体。将粗产品在旋蒸仪下除去有机溶剂，用柱层析分离得到分析纯的Fe配合物（2a）。柱层析用的洗脱液是二氯甲烷/甲醇，产物结构通过NMR和质谱鉴定。分离收率为30%。实施例2首先依次将1b（0.5mmol）、FeSO4（0.25mmol）和DMSO（2ml）加入高压反应釜中，用氮气加压至1MPa，在110℃磁力搅拌下反应24h，反应结束后，待高压反应釜冷却后，慢慢释放出反应釜中的气体。将粗产品在旋蒸仪下除去有机溶剂，用柱层析分离得到分析纯的Fe配合物（2b）。柱层析用的洗脱液是二氯甲烷/甲醇，产物结构通过NMR和质谱鉴定。分离收率为37%。实施例3首先依次将1c（0.5mmol）、Fe（0.25mmol）和DMSO（2ml）加入高压反应釜中，用氮气加压至1MPa，在110℃磁力搅拌下反应24h，反应结束后，待高压反应釜冷却后，慢慢释放出反应釜中的气体。将粗产品在旋蒸仪下除去有机溶剂，用柱层析分离得到分析纯的Fe配合物（2c）。柱层析用的洗脱液是二氯甲烷/甲醇，产物结构通过NMR和质谱鉴定。分离收率为23%。实施例4首先依次将1d（0.5mmol）、Fe(NO3)2（0.25mmol）和DMSO（2ml）加入高压反应釜中，用氮气加压至1MPa，在110℃磁力搅拌下反应24h，反应结束后，待高压反应釜冷却后，慢慢释放出反应釜中的气体。将粗产品在旋蒸仪下除去有机溶剂，用柱层析分离得到分析纯的Fe配合物（2d）。柱层析用的洗脱液是二氯甲烷/甲醇，产物结构通过NMR和质谱鉴定。分离收率为50%。实施例5首先依次将1e（0.5mmol）、FeBr2（0.25mmol）和DMSO（2ml）加入高压反应釜中，用氮气加压至1MPa，在90℃磁力搅拌下反应48h，反应结束后，待高压反应釜冷却后，慢慢释放出反应釜中的气体。将粗产品在旋蒸仪下除去有机溶剂，用柱层析分离得到分析纯的Fe配合物（2e）。柱层析用的洗脱液是二氯甲烷/甲醇，产物结构通过NMR和质谱鉴定。分离收率为41%。实施例6首先依次将1f（0.5mmol）、FeF2（0.25mmol）和DMSO（2ml）加入高压反应釜中，用氮气加压至1MPa，在110℃磁力搅拌下反应24h，反应结束后，待高压反应釜冷却后，慢慢释放出反应釜中的气体。将粗产品在旋蒸仪下除去有机溶剂，用柱层析分离得到分析纯的Fe配合物（2f）。柱层析用的洗脱液是二氯甲烷/甲醇，产物结构通过NMR和质谱鉴定。分离收率为46%。实施例7首先依次将1g（0.5mmol）、FeI2（0.25mmol）和DMSO（2ml）加入高压反应釜中，用氮气加压至1MPa，在110℃磁力搅拌下反应24h，反应结束后，待高压反应釜冷却后，慢慢释放出反应釜中的气体。将粗产品在旋蒸仪下除去有机溶剂，用柱层析分离得到分析纯的Fe配合物（2g）。柱层析用的洗脱液是二氯甲烷/甲醇，产物结构通过NMR和质谱鉴定。分离收率为41%。实施例8首先依次将1h（0.5mmol）、FeO（0.25mmol）和DMSO（2ml）加入高压反应釜中，用氮气加压至1MPa，在110℃磁力搅拌下反应24h，反应结束后，待高压反应釜冷却后，慢慢释放出反应釜中的气体。将粗产品在旋蒸仪下除去有机溶剂，用柱层析分离得到分析纯的Fe配合物（2h）。柱层析用的洗脱液是二氯甲烷/甲醇，产物结构通过NMR和质谱鉴定。分离收率为38%。实施例9首先依次将1i本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种非对称吡啶桥连齿形铁配合物的合成方法，其特征在于：包括以下过程：将咪唑盐和铁催化剂，按摩尔比2: 1混匀，加入有机溶剂，在惰性气体氛围下加压至1～2MPa，90～110℃搅拌下进行反应24～48 h；冷却，蒸发除去有机溶剂，柱层析得非对称吡啶桥连齿形铁配合物。

【技术特征摘要】
1.一种非对称吡啶桥连齿形铁配合物的合成方法，其特征在于：包括以下过程：将咪唑盐和铁催化剂，按摩尔比2:1混匀，加入有机溶剂，在惰性气体氛围下加压至1～2MPa，90～110℃搅拌下进行反应24～48h；冷却，蒸发除去有机溶剂，柱层析得非对称吡啶桥连齿形铁配合物。2.如权利要求1所述非对称吡啶桥连齿形铁配合物的合成方法，其特征在于：铁催化剂为FeCl2、FeSO4、Fe、Fe(NO3)2、FeBr2、FeF2、F...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘宁，代斌，陈飞，
申请(专利权)人：石河子大学，
类型：发明
国别省市：新疆;65