【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于晶体材料制备，具体涉及一种硼吡唑配体的金属氧簇合物及其制备方法和应用。
技术介绍
1、苯硼酸及其衍生物因其在有机合成、催化、超分子化学和材料工程中的广泛应用而成为一类重要的化合物。而晶态金属团簇由于其原子结构清晰可调控、结构类型丰富多样、可以从分子水平模拟和研究金属氧化物，吸引了包括无机化学、有机化学、物理化学等诸多领域的研究人员的关注。
2、然而相比于羧酸类金属团簇，苯硼酸类团簇的研究还较少。为此，开发新型的苯硼酸类的金属团簇对新型的结构类型的合成和性能研究有着重大意义。
3、聚吡唑基硼酸盐配体是最古老和最经典的蝎子酸盐配体系统的例子，自1967年trofimenko在蝎子配体类的早期起源期间首次报道，这是一类由共价束缚的含多n位点的三齿配体，其通式为[rnb(pz)4-n]-，其中，r＝h、烷基或芳基，pz＝吡唑或取代基吡唑，该类配体在配位化学中得到了广泛的应用，包括生物无机化学、均相催化和材料科学，并且目前已经制备了该类配体与元素周期表中大多数金属或准金属形成的络合物。
4、自1986年引入控制配位的“第二代”配体以来，该领域的发展进入加速阶段，需要开发出更多的，络合物来满足市场的需要，目前络合物的制备通常是先合成聚吡唑基硼酸盐配体，再与金属螯合，现有聚吡唑基硼酸盐配体的开发大多是通过多步有机合成来实现，且反应中需要使用一些活泼试剂：例如需要使用格氏试剂作为反应中间体，将苯环和吡唑结合到一起，反应过程较为冗长和复杂，且所制备的络合物构型较单一。
1、为改善现有技术的不足，本专利技术提供一种硼吡唑配体的金属氧簇合物及其制备方法和用途，合成所述金属氧簇合物的重复性好，所述方法简洁高效，符合绿色环保要求。
2、为实现上述目的，本专利技术的第一方面是提供一种硼吡唑配体的金属氧簇合物，所述硼吡唑配体的金属氧簇合物的分子式为：ma(l1)b(hl2)cn
3、其中，m选自铝或过渡金属中的至少一种，l1、l2相同或不同，独立地选自硼吡唑配体，n为溶剂；
4、a、b、c同时为1或2；
5、所述硼吡唑配体具有式1所示的结构：
6、
7、其中，r可以为邻位、间位或对位取代，r选自氢、羟基、c1-6烷基、c1-6烷氧基、氨基、硝基或卤素原子。
8、根据本专利技术的实施方案，式1所述硼吡唑配体的合成方法如下：
9、
10、根据本专利技术的实施方案，所述m选自铝、铁、铜、镍中的至少一种，优选为铝、铁、铜，例如为铝。
11、根据本专利技术的实施方案，所述n选自有机溶剂，优选为n,n-二甲基甲酰胺、n,n-二甲基乙酰胺、乙腈、四氢呋喃、中的一种或多种组合，例如为乙腈。
12、根据本专利技术的实施方案，所述硼吡唑配体的铝氧簇合物的分子式为：[al2(l1)2(hl2)2·n]。
13、优选地，所述硼吡唑配体的铁氧簇合物物的分子式为：[fe(l1)(hl2)·n]。
14、优选地，所述硼吡唑配体的铜氧簇合物的分子式为：[cu(l1)(hl2)·n]。
15、其中，l1和hl2分别为硼吡唑配体与金属配位过程中脱去两个h和一个h形成的结构，有趣的是，随着脱去h2o分子的数量的不同，与硼吡唑配体适配的金属不同：当脱去一个分子的h2o时，硼吡唑配体仅能够与al进行原位单核组装；当脱去两个分子的h2o时，硼吡唑配体对其他金属(fe、cu、ni等)也具有原位单核组装的普适性。
16、根据本专利技术的实施方案，所述硼吡唑配体的铝氧簇合物的化学式为c51h52al2b4n17o4，优选地，所述硼吡唑配体的铝氧簇合物的mr为1064.27。
17、根据本专利技术的实施方案，所述硼吡唑配体的铝氧簇合物为晶态化合物。
18、根据本专利技术的实施方案，所述硼吡唑配体的铝氧簇合物晶态化合物的晶系为单斜晶系，空间群为p-1，晶胞参数a为b为c为α为100.27°，β为97.06°，γ为117.66°，v为
19、根据本专利技术的实施方案，所述硼吡唑配体的铝氧簇合物晶态化合物具有基本如图1所述的空间结构。
20、根据本专利技术的实施方案，所述硼吡唑配体的铝氧簇合物晶态化合物具有基本如图2所示的x射线粉末衍射图。
21、根据本专利技术的实施方案，所述硼吡唑配体的铝氧簇合物晶态化合物具有基本如图3所示的热重分析图。
22、根据本专利技术的实施方案，所述硼吡唑配体的铝氧簇合物晶态化合物具有基本如图4所示的红外光谱图。
23、根据本专利技术的实施方案，所述硼吡唑配体的铝氧簇合物晶态化合物为纯相的无色块状晶态化合物。
24、根据本专利技术的实施方案，所述硼吡唑配体的铝氧簇合物具有基本如图5所示的形貌。
25、根据本专利技术的实施方案，所述硼吡唑配体的铝氧簇合物为有机-无机杂化化合物。
26、根据本专利技术的实施方案，所述硼吡唑配体的铝氧簇合物的晶态物具有对称结构。
27、根据本专利技术的实施方案，所述硼吡唑配体的铁氧簇合物的化学式为c30h28feb2n12f2。
28、根据本专利技术的实施方案，所述硼吡唑配体的铁氧簇合物为纯相的红色块状晶态物。
29、根据本专利技术的实施方案，所述硼吡唑配体的铁氧簇合物为有机-无机杂化化合物。
30、根据本专利技术的实施方案，所述硼吡唑配体的铁氧簇合物的晶态物具有对称结构。
31、根据本专利技术的实施方案，所述硼吡唑配体的铜氧簇合物的化学式为c30h32cub2n12。
32、根据本专利技术的实施方案，所述硼吡唑配体的铜氧簇合物为纯相的蓝色块状晶态物。
33、根据本专利技术的实施方案，所述硼吡唑配体的铜氧簇合物为有机-无机杂化化合物。
34、根据本专利技术的实施方案，所述硼吡唑配体的铜氧簇合物的晶态物具有对称结构。
35、本专利技术的另一个目的在于提供一种上述硼吡唑配体的金属氧簇合物的制备方法，所述制备方法包括以下步骤：将反应原料金属盐、有机酸、吡唑、溶剂混合，进行溶剂热反应，制备得到金属氧簇合物。
36、根据本专利技术的实施方案，所述金属盐为可溶性金属盐。
37、根据本专利技术的实施方案，所述金属盐选自可溶性铝盐、可溶性铁盐、可溶性铜盐中的一种或几种。
38、根据本专利技术的实施方案，所述铝盐为乙醇铝、叔丁醇铝、异丁醇铝、正丁醇铝、正丙醇铝和异丙醇铝中的一种或多种组合，优选为异丙醇铝。
39、根据本专利技术的实施方案，所述铁盐为氯化铁、硝酸铁、硫酸铁中的至少一种，例如为氯化铁。
40、根据本专利技术的实施方案，所述铜盐为硝酸铜、氯化铜、硫酸铜中的至少一种，例如为硝酸铜。
41、根据本专利技术的实施方案，所述有机酸选自取代或未取代含氮五元硼酸、取代或未取代六元有机芳香环的硼酸中的至少一种，优选为苯硼酸。
42、根据本专利技术的实本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种硼吡唑配体的金属氧簇合物，其特征在于，所述硼吡唑配体的金属氧簇合物的分子式为：Ma(L1)b(HL2)cN，其中，M选自铝或过渡金属中的至少一种，L1、L2相同或不同，独立地选自硼吡唑配体，N为溶剂；a、b、c同时为1或2；
2.根据权利要求1所述的硼吡唑配体的金属氧簇合物，其特征在于，式1所述硼吡唑配体的合成方法如下：
3.根据权利要求1或2所述的硼吡唑配体的金属氧簇合物，其特征在于，硼吡唑配体的铝氧簇合物的分子式为：[Al2(L1)2(HL2)2·N]。
4.根据权利要求3所述的硼吡唑配体的金属氧簇合物，其特征在于，所述硼吡唑配体的铝氧簇合物的化学式为C51H52Al2B4N17O4，优选地，所述硼吡唑配体的铝氧簇合物的Mr为1064.27。
5.一种权利要求1-4任一项所述硼吡唑配体的金属氧簇合物的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括以下步骤：将反应原料金属盐、有机酸、吡唑、溶剂混合，进行溶剂热反应，制备得到金属氧簇合物。
6.根据权利要求5所述的硼吡唑配体的金属氧簇合物的制备方法，其特征在于，所述金属盐
7.根据权利要求5或6所述的硼吡唑配体的金属氧簇合物的制备方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：
8.一种权利要求1-4任一项所述硼吡唑配体的金属氧簇合物或权利要求5-7任一项所述方法制备的硼吡唑配体的金属氧簇合物的应用，优选用于陶瓷、医药、电子等领域。
9.一种有机反应催化材料，所述催化材料包括1-4任一项所述硼吡唑配体的金属氧簇合物或权利要求5-7任一项所述方法制备的硼吡唑配体的铝氧簇合物。
10.一种有机-无机的铝氧簇合物材料，所述材料包括1-4任一项所述硼吡唑配体的金属氧簇合物或权利要求5-7任一项所述方法制备的硼吡唑配体的铝氧簇合物。
...【技术特征摘要】
1.一种硼吡唑配体的金属氧簇合物，其特征在于，所述硼吡唑配体的金属氧簇合物的分子式为：ma(l1)b(hl2)cn，其中，m选自铝或过渡金属中的至少一种，l1、l2相同或不同，独立地选自硼吡唑配体，n为溶剂；a、b、c同时为1或2；
2.根据权利要求1所述的硼吡唑配体的金属氧簇合物，其特征在于，式1所述硼吡唑配体的合成方法如下：
3.根据权利要求1或2所述的硼吡唑配体的金属氧簇合物，其特征在于，硼吡唑配体的铝氧簇合物的分子式为：[al2(l1)2(hl2)2·n]。
4.根据权利要求3所述的硼吡唑配体的金属氧簇合物，其特征在于，所述硼吡唑配体的铝氧簇合物的化学式为c51h52al2b4n17o4，优选地，所述硼吡唑配体的铝氧簇合物的mr为1064.27。
5.一种权利要求1-4任一项所述硼吡唑配体的金属氧簇合物的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括以下步骤：将反应原料金属盐...
【专利技术属性】
技术研发人员：张健，陈剑冰，方伟慧，
申请(专利权)人：中国科学院福建物质结构研究所，
类型：发明
国别省市：
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