[發明專利]一種鈷配合物、制備方法及其用途

有效

• 申請號: 201310664449.3
• 申請日: 2013-12-09
• 公開（公告）號: CN103709204A
• 公開（公告）日: 2014-04-09
• 發明（設計）人: 肖博;陳敏東;劉琦
• 申請（專利權）人: 南京信息工程大學
• 主分類號: C07F15/06
• 分類號: C07F15/06;B01J31/22;C07C39/15;C07C37/11
• 代理公司: 南京匯盛專利商標事務所(普通合伙) 32238
• 代理人: 張立榮;袁靜

技術領域

本發明屬于金屬-有機配合物材料技術領域，具體涉及一種鈷配合物、制備方法及其用途。

背景技術

配合物用做催化劑具有很多優點：1)配合物的網絡結構中常具有一定形狀和體積的孔洞，可基于孔洞形狀和大小選擇性地容納客體分子，有力的提高了催化劑的選擇性；2)在化學修飾下，可合成手性多孔結構的配合物，這是傳統無機催化劑無法達到的；3)有機配體占據了部分金屬配位點，提高了金屬離子的穩定性，從而有助于提高選擇性；4)配合物溫和的合成技術有利于催化劑的工業化應用；5)作為催化活性中心的過渡金屬離子均勻分散，不易聚集；6)有機基團的引入使配體結構呈現多樣化有可能改變金屬離子的催化選擇性。基于這些優點，配合物用做催化劑的前景異常引人注目。

2,2’-二羥基聯苯如2,2’-二羥基-3,3’,5,5’-四叔丁基聯苯(TBBP)是一種重要的有機合成中間體，可用于合成有機材料穩定劑、金屬催化劑配體、雙齒亞磷酸酯配體以及作為陰離子捕獲劑等。2,2’-二羥基聯苯可以通過相應的酚與過氧化氫反應或用氧氣以二氯乙烷為溶劑，在銅、鈷、錳鹽催化氧化下得到。國外僅有的兩個專利(WO9946227.1999和US4380676.1983)報道了TBBP的合成方法。但該方法需要使用有機溶劑，對環境有污染，而且產物收率僅為68%左右。

伴隨著化學進程日益增長的環境壓力，如今人們越來越提倡綠色化學，不提倡使用有機溶劑。所以，尋找以水為溶劑進行2,4-二叔丁基苯酚（2,4-DBP）氧化偶聯反應的催化劑，即進行所謂的“清潔工藝”反應是當前對化學工作者具有挑戰意義的課題。

發明內容

本發明的目的是為了提供一種鈷配合物。

本發明的另一目的是提供鈷配合物的制備方法。

本發明的再一目的是提供所述鈷配合物的用途。

本發明的目的采用如下技術方案實現。

一種鈷配合物，其分子式為[Co(qc)₂(H₂O)₂]·2H₂O，其中qc表示3-羥基-2-喹喔啉羧酸根，結構式如式（I）所示：

所述鈷配合物為單斜晶系晶體，空間群為P21，晶胞參數為：

一種制備所述鈷配合物的方法，采用3-羥基-2-喹喔啉羧酸與二價鈷化合物在溶液中反應得到所述鈷配合物。

所述鈷配合物的方法，包括如下步驟：將3-羥基-2-喹喔啉羧酸的甲醇溶液滴加到Co(ClO₄)₂水溶液中，混合均勻，室溫下靜置5～10天，進行自組裝反應，得到紅色塊狀晶體，然后依次用無水乙醇、乙醚洗滌，干燥，即得所述鈷配合物。

所述3-羥基-2-喹喔啉羧酸的甲醇溶液的濃度為0.01～2mol·L^-1，所述Co(ClO₄)₂水溶液中Co(ClO₄)₂的濃度為0.001～1mol?L^-1，所述3-羥基-2-喹喔啉羧酸的甲醇溶液與Co(ClO₄)₂水溶液的體積比為（3～5）：（0.4～2）。

本發明還提供所述鈷配合物在催化2,4-二叔丁基苯酚氧化偶聯反應方面的應用。

所述應用，包括如下步驟：將2,4-二叔丁基苯酚、KOH、十二烷基硫酸鈉和水混合，攪拌下加入所述鈷配合物，攪拌下加熱；至溫度升至30-60℃后，滴入質量百分濃度為30%的H₂O₂水溶液，反應3～5h。所述鈷配合物與2,4-二叔丁基苯酚的摩爾比為1%～5%；所述KOH、十二烷基硫酸鈉和2,4-二叔丁基苯酚的摩爾比是（1～4）：（1～3）：1；每毫摩爾2,4-二叔丁基苯酚對應的加水量為5-10ml；每毫摩爾2,4-二叔丁基苯酚對應的H₂O₂水溶液的加入量為10-30μl。

本發明相比現有技術具有以下優點：

1、本發明經過分子自組裝而成的單晶鈷配合物，具有一定的粒度，獨特的結構，有較高的催化活性、選擇性和良好的穩定性。

2.本發明鈷配合物的制備方法簡單，產率高，對環境無污染。