[發明專利]三唑類衍生物、其制備方法及其納米粒子和納米粒子的應用

有效

• 申請號: 201210560226.8
• 申請日: 2012-12-20
• 公開（公告）號: CN102993196A
• 公開（公告）日: 2013-03-27
• 發明（設計）人: 李立東;徐新軍;王金山
• 申請（專利權）人: 北京科技大學
• 主分類號: C07D417/14
• 分類號: C07D417/14;B82Y40/00;G01N21/64
• 代理公司: 北京金智普華知識產權代理有限公司 11401
• 代理人: 皋吉甫

技術領域

本發明涉及一類1,2,4-三唑類衍生物為核，苯并噻吩或嘧啶并噻唑衍生物為手臂的樹枝狀分子的合成，及此衍生物的制備方法，以及該類化合物納米粒子對磷酸亞鐵鋰正極材料中三價鐵離子的檢測。

背景技術

磷酸亞鐵鋰(LiFePO₄)電池材料自1997年首次被報道以來(A.K.Padhi,K.S.Nanjundaswamy,J.B.Goodenough,J.Electrochem.Soc.1997,144,1188)，已經引起了足夠的重視。相對于傳統的正極材料如LiCoO₂,LiNiO₂和LiMn₂O₄來說，LiFePO₄有許多優勢，例如它的理論容量為170mAhg^-1，鋰離子脫出和嵌入電壓為3.5V，良好的循環穩定性和熱穩定性(K.Tang,J.Sun,X.Yu,H.Li,X.Huang,Electrochimica?Acta.2009,54,6565)。除此之外，制備LiFePO₄的原料價格低廉，無毒，環境友好，從而使LiFePO₄材料成為最具開發和應用潛力的新一代動力鋰離子電池正極材料之一。

目前在使用二價鐵、三價鐵源制備LiFePO₄時，引入雜質的三價鐵是難以避免的。三價鐵的存在會使磷酸亞鐵鋰正極材料自放電變大，比電容下降，所以三價鐵離子的含量是判斷LiFePO₄正極材料品質好壞的一個重要指標。但目前對于LiFePO₄正極材料中三價鐵離子的含量檢測，沒有特別有效的檢測手段和方法，普遍靈敏度較低且檢測方法復雜。

目前已經公開的關于檢測LiFePO₄三價鐵離子含量的文獻有CN102323228、CN101470078,方法包含有滴定法和分光光度計法。滴定法并不能直接檢測三價鐵離子的含量，檢測靈敏度不高，誤差較大，而且在滴定過程中用到重鉻酸鉀會對環境造成污染。分光光度法操作起來復雜，并且檢測靈敏度也不高。

發明內容

本發明的目的之一是提供一種三唑類衍生化合物及其合成方法，優選的，本發明還涉及用于三價鐵離子檢測的三唑類衍生物。在本發明中，如果無特殊說明，當化合物的化學名與結構式出現不一致的情況時，以結構式所代表的化合物為準，并且申請人保留根據結構式修改化合物化學名的權利。

本發明另一個目的是公開一種三唑類衍生物制備的納米粒子對三價鐵離子的檢測作用。該檢測具有直接，高靈敏度，快速準確，操作簡便等優勢，可以檢測LiFePO₄正極材料中三價鐵離子的含量。

本發明一種式1所示三唑類衍生物：

式1

其中Ar選自六元的芳環和/或六元的雜芳環，R₁₀、R₁₁、R₁₂、R₁₃獨立的選自氫、直鏈烷基或者支鏈烷基、氨基、硝基；其中3個R₁₀可以相同也可以不相同，和R₁₀一樣，3個R₁₁、R₁₂、R₁₃可以相同也可以不相同；A為-CR₀或者N，R₀選H，C1-C12的直鏈烷基或支鏈烷基，優選的，R₀選自氫、甲基、乙基、正丙基和異丙基；三個R₀可以相同也可以不同。

在本發明的一個優選實施方式中，R₁₀、R₁₁、R₁₂中的至少一個選自C₆-C₁₈的直鏈烷基；進一步優選的，每個噻吩上的R₁₀、R₁₁、R₁₂中的至少一個選自C₄-C₁₈的直鏈烷基；所述C₄-C₁₈的直鏈烷基優選為C₄-C₈的直鏈烷基。

在本發明的另一個優選實施方式中，其中的3個R₁₀都選自C₄-C₈的直鏈烷基，3個R₁₀可以相同也可以不同。