[發明專利]一種對過氧化氫具有電催化活性的鈷配合物

有效

• 申請號: 201310420205.0
• 申請日: 2013-09-13
• 公開（公告）號: CN103467367A
• 公開（公告）日: 2013-12-25
• 發明（設計）人: 趙亞云;李星;趙秀華;張潔;康晶燕
• 申請（專利權）人: 寧波大學
• 主分類號: C07D213/53
• 分類號: C07D213/53
• 代理公司: 北京風雅頌專利代理有限公司 11403
• 代理人: 李翔;李弘

技術領域

本發明涉及材料化學領域，尤其涉及一種對過氧化氫具有電催化活性的鈷配合物。

背景技術

近年來，設計合成具有新穎的拓撲結構或者具有某些特殊的性質或者潛在的應用價值的新型配位化合物引起了人們的廣泛興趣。5-氨基水楊酸是治療慢性結腸炎的有效藥物之一，同時是染料化學中極其重要的原料之一。由于其分子結構中氨基、羥基以及羧基反應性基團的存在，5-氨基水楊酸可以發生多種反應。例如5位的氨基可以與2-吡啶甲醛、氯乙酸等試劑反應合成新的化合物。同時兼具氨基、羥基和羧基活性配位基團的結構特點，賦予了其良好的螯合/吸附能力。因此，作為螯合/橋聯配體，該類化合物在組裝合成多種不同結構的超分子化合物中有著廣泛的應用。

另外，由于過渡金屬原子可形成化學吸附鍵的空d電子軌道，所以常作為電催化劑使用。因此，過渡金屬配合物用作電催化劑也引起人們極大的興趣。例如，中國專利CN?103000913A公開的一種用三芳基咔咯鈷配合物作電催化劑還原分子氧的方法，催化效果較佳。電催化是使電極、電解質界面上的電荷轉移加速反應的一種催化作用，其實質就是通過改變電極表面修飾物（或表面狀態）或溶液中修飾物來大范圍地改變反應的電勢或反應速率，使電極具有電子傳遞功能外，還能對電化學反應進行某種促進和選擇。

過氧化氫（H₂O₂，別名雙氧水）作為一種重要的化工產品，是一種強氧化劑，其水溶液可作為氧化劑、漂白劑、脫氧劑、消毒劑，在紡織、化工、造紙、環保、電子、食品衛生等領域廣泛應用；但H₂O₂又存在危害性，如能加速人體衰老，與老年癡呆，帕金森氏病等有著密切關系。因此，對H₂O₂的快速有效檢測顯得極具意義，而電化學分析方法是最為有效的方法之一，尤其是基于過氧化物酶的電流型生物傳感器研究較為廣泛。但由于酶的不穩定性，價格昂貴等原因而限制了其應用；所以，基于無酶傳感器的H₂O₂檢測逐漸引起人們的興趣。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是針對現有技術，提供一種對過氧化氫具有良好電催化活性的鈷配合物。

本發明解決上述技術問題所采用的技術方案為：一種對過氧化氫具有良好電催化活性的鈷配合物，該化合物是一種以5-((2-吡啶基)亞甲基氨基)-2-羥基苯甲酸（H₂L）作為配體的鈷配合物，其結構單元為[Co(HL)₂(H₂O)₂]·2H₂O,分子式為C₂₆H₂₆N₄O₁₀Co，晶系為正交，空間群為Pbcn，晶胞參數α=γ=β=90°。鈷離子為六配位的八面體幾何構型，其中四個氮配位原子來自于配體5-((2-吡啶基)亞甲基氨基)-2-羥基苯甲酸，兩個氧配位原子分別來自兩個配位水分子，結構單元中包含兩個客體水分子。所述制備方法是以5-氨基水楊酸的衍生物作為配體，通過鈷金屬離子與5-((2-吡啶基)亞甲基氨基)-2-羥基苯甲酸有機配體中氮原子和氧原子之間的配位作用形成具有單核結構的鈷配合物，具體包括以下步驟：

將鈷鹽、有機配體以摩爾比為1:0.1～10的比例加至15～40mL的乙醇中，攪拌使形成溶液；

室溫靜置，緩慢揮發溶劑至析出晶體；除去殘余溶液，自然風干后所得塊狀晶體即為鈷配合物。

可選地，所述參加反應的有機配體為5-((2-吡啶基)亞甲基氨基)-2-羥基苯甲酸，簡稱H₂L，結構式為：

較佳地，所述5-((2-吡啶基)亞甲基氨基)-2-羥基苯甲酸的制備方法包括：

將5-氨基水楊酸、2-吡啶甲醛、三乙胺按一定的比例加入到一定體積的乙醇中并攪拌，將此混合物于80℃加熱回流4h得黃色懸濁液，反應結束后過濾取濾渣，用乙醇洗數次，自然風干，所得固體粉末即為配體H₂L。

可選地，所述參加反應的鈷鹽為氯化鈷、硫酸鈷、醋酸鈷或硝酸鈷；所述參加反應的物質為化學純。