杂环基-偶氮基-二烷氨基苯酚类金属螯合物及合成方法技术

杂环基－偶氮基－二烷氨基苯酚类金属螯合物及合成方法涉及化工产品和制备技术；该金属螯合物分子结构通式如上式，其合成方法是将偶氮染料溶于有机溶剂中，加入金属盐水溶液，室温搅拌，加饱和乙酸钠和饱和氟硼酸钠水溶液，搅拌，再加金属盐，搅拌，静置，过滤，水洗，干燥，得金属螯合物；本螯合物具有良好地溶解度、光学性质和热稳定性，合成方法产品产率高、常温反应、条件易于控制。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种杂环类偶氮金属螯合物，即噻二唑/异恶唑基-偶氮基-二烷氨基苯酚类金属螯合物及合成方法，特别是关于2--5-(N，N-二烷基氨基)苯酚和2--5-(N，N-二烷基)苯酚类金属螯合物及其合成方法。
技术介绍
偶氮类化合物被广泛用作染料、有机合成中间体、分析试剂、现代彩色照相技术中的油溶性染料等，特别是一些偶氮染料可与金属形成螯合物，这些偶氮染料金属螯合物具有许多优异的物理、化学性质，同时它又具有良好的热稳定性和化学稳定性，使得偶氮类化合物在材料学、电化学、光物理化学等领域具有十分广阔的应用前景，因此新型偶氮类化合物的合成及其性能研究近年来已成为国内外科学家的研究热点。杂环类偶氮金属螯合物具有良好的光、热稳定性，光谱性质和溶解性能，但使用一些通常的合成方法难以达到理想的效果，因此，寻求具有良好的光热稳定性，光谱性质和溶解性能的新型偶氮金属螯合物的高效合成方法成为目前亟待解决的重要问题。2001年美国专利United States Patent6214519B1曾报道了一些杂环类偶氮金属镍螯合物的合成，但产率却很低，仅为25-48％。
技术实现思路
本专利技术的目的就是针对已有技术中存在的问题和不足，研究提供一种新分子结构的、达到大幅度提高杂环类偶氮金属螯合物产率、提高杂环类偶氮金属螯合物的光热稳定性、光谱性质和溶解性能的目的。本专利技术的基本设计是，杂环基-偶氮基-二烷氨基苯酚类金属螯合物分子结构通式是 或 结构式中的C和N分别代表碳和氮；X为氢原子、烷基、烷氧基、卤素原子；HY为羟基、羧酸、磺酸、酰胺、烷基取代的磺酸脘基；Z为噻唑、噻二唑、异恶唑、咪唑、吡唑、三唑、吡啶可以形成含氮芳香杂环的原子组合；R1、R2、R3代表氢原子或直链、支链及环状烷基(C1-10个碳原子)；M代表Cu、Zn、Fe、Co、Ni、Ru、Rh、Pd、Pb、Mn、TiO、VO、Mg2-4价金属或金属基团。合成方法是将偶氮染料溶于有机溶剂中，分1-5次加入金属盐水溶液，室温搅拌1-5小时，再在上述体系中依次加入饱和乙酸钠水溶液和饱和氟硼酸钠水溶液，继续搅拌3-10小时，再补加金属盐，继续搅拌10-50小时，静置，过滤，水洗，干燥，制得偶氮金属螯合物；可对过滤出的产品用柱层析进行提纯。化学反应式如下 其中MXn代表金属盐，Xn代表卤素、乙酸根、乙酰乙酸根等无机、有机阴离子。偶氮染料与总的金属盐的摩尔比为1∶1-10。有机溶剂是甲醇、乙醇、丙醇、异丙醇、丁醇、四氢呋喃、乙腈、水或其混合溶剂。本专利技术具有所需仪器简单、常温反应、条件易于控制、对反应体系无特别要求、产率达80％以上等优点。本专利技术的制备方法是一种高效实用的制备杂环类偶氮金属螯合物的方法、即适合于实验室制备，也适合工业化生产。本专利技术的偶氮金属螯合物，在一般有机溶剂(如甲醇、氯仿、二氯甲烷、DMF、甲苯、己烷等)中有良好的溶解度，在400-650nm波段具有优良的光学性质，并且这些金属螯合物具有良好的热稳定性(分解温度＞300℃)。具体实施例方式本专利技术的具体合成步骤如下将偶氮染料即2--5-(N，N-二烷基氨基)苯酚或2--5-(N，N-二烷基)苯酚溶于有机溶剂中，分1-5次加入含有金属盐的水溶液，室温搅拌1-5小时，再在上述体系中依次加入饱和乙酸钠水溶液和饱和氟硼酸钠水溶液。继续搅拌3-10小时，再补加金属盐，继续搅拌10-50小时，静置，过滤，水洗，干燥，得产品二-5-(N，N-二烷基氨基)苯酚]金属螯合物或二-5-(N，N-二烷基)苯酚]金属螯合物，也可对过滤出的产品用柱层析进行提纯。实施例1将2--5-(N，N-二烷基氨基)苯酚0.3736克(1.5mmol)溶于50ml有机溶剂甲醇中，加入含有0.7618克(3.0mmol)金属盐的乙酸镍水溶液8ml，室温搅拌2小时，再在上述体系中依次加入25ml饱和乙酸钠水溶液和25ml氟硼酸钠水溶液，继续搅拌5小时，再补加金属盐的乙酸镍0.3809克(1.5mmol)，12.5ml饱和氟硼酸钠水溶液、继续搅拌20小时，静置，过滤，水洗，干燥，得产品二-5-(N，N-二甲基氨基)苯酚]合镍(II)0.387克。产率为93％，分解温度＞300℃。红外光谱(FT-IR)的特征吸收峰为2923，1602，1514，1476，1425，1343，1306，1259，1173，942，660，545cm-1。元素分析结果C(％) H(％) N(％)实测值 43.353.75 25.58计算值 43.263.63 25.23质谱(LDI-TOF-MS)Found(Calcd)M/e＝555.3(554.1)，308.6(305.0)，862.4(859.1)。电子吸收光谱(UV-Vis)(CHCl3)λmax(ABSmax)＝518.0nm(0.897)分子结构式为 实施例2将2--5-(N，N-二甲基氨基)苯酚0.3920克(1.5mmol)溶于50ml有机溶剂甲醇中，加入含有0.7618克(3.0mmol)金属盐的乙酸镍水溶液8ml，室温搅拌2小时，再在上述体系中依次加入25ml饱和乙酸钠水溶液和25ml氟硼酸钠水溶液，继续搅拌5小时，再补加金属盐的乙酸镍0.3809克(1.5mmol)，12.5ml饱和氟硼酸钠水溶液，继续搅拌20小时，静置，过滤，水洗，干燥，得产品二-5-(N，N-二甲基氨基)苯酚]合镍(II)0.428克。产率为98％，分解温度＞300℃。红外光谱(FT-IR)的特征吸收峰为2920，1599，1512，1422，1356，1268，1234，1176，939，802，661，546cm-1。元素分析结果C(％) H(％) N(％)实测值 45.56 4.35 24.37计算值 45.30 4.15 24.01质谱(LDI-TOF-MS)Found(Calcd)M/e＝583.3(582.1)，324.1(319.0)，905.3(901.1)。电子吸收光谱(UV-Vis)(CHCl3)λmax(ABSmax)＝518.5nm(0.969)分子结构式为 实施例3将2--5-(N，N-二甲基氨基)苯酚0.3946克(1.5mmol)溶于50ml有机溶剂甲醇中，加入含有0.7509克(3.0mmol)金属盐的乙酸钴水溶液8ml，室温搅拌2小时，再在上述体系中依次加入25ml饱和乙酸钠水溶液和25ml饱和氟硼酸钠水溶液，继续搅拌5小时，再补加金属盐的乙酸钴0.3768克(1.5mmol)，12.5ml饱和氟硼酸钠水溶液，继续搅拌20小时，静置，过滤，水洗，干燥，得产品二-5-(N，N-二甲基氨基)苯酚]合钴(II)0.429克。分子结构式为 实施例4将2--5-(N，N-二甲基氨基)苯酚0.3946克(1.5mmol)溶于50ml有机溶剂甲醇中，加入含有1.1496克(3.0mmol)金属盐的乙酸铅水溶液8ml，室温搅拌5小时，再补加金属盐的乙酸铅0.5748克(1.5mmol)，继续搅拌20小时，静置，过滤，水洗，干燥，得产品二-5-(N，N-二甲基氨基)苯酚]合铅(II)0.544克。分子结构式为 实施例5将2--5-(N，N-二甲基氨基)苯酚0.3946克(1.5mmol)溶于50本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种杂环基－偶氮基－二烷氨基苯酚类金属螯合物，其特征在于该苯酚类金属螯合物分子结构通式是：＊＊＊或＊＊＊结构式中的Ｃ和Ｎ分别代表碳和氮；Ｘ为氢原子、烷基、烷氧基、卤素原子；ＨＹ为羟基、羧酸、磺酸、酰胺、烷基取代的磺酸脘基；Ｚ 为噻唑、噻二唑、异恶唑、咪唑、吡唑、三唑、吡啶可以形成含氮芳香杂环的原子组合；Ｒ↓［１］、Ｒ↓［２］、Ｒ↓［３］代表氢原子或直链、支链及环状烷基（Ｃ↓［１－１０］个碳原子）；Ｍ代表Ｃｕ、Ｚｎ、Ｆｅ、Ｃｏ、Ｎｉ、Ｒｕ、Ｒｈ、Ｐｄ、Ｐｂ、Ｍｎ、ＴｉＯ、ＶＯ、Ｍｇ２－４价金属或金属基团。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：吴谊群，陈志敏，左霞，邹淑君，
申请(专利权)人：黑龙江大学，
类型：发明
国别省市：93[中国|哈尔滨]