[發明專利]一種催化水氧化的單分子催化劑及其合成方法

有效

• 申請號: 201310699017.6
• 申請日: 2013-12-19
• 公開（公告）號: CN103706400A
• 公開（公告）日: 2014-04-09
• 發明（設計）人: 陳秋云;薛娟娟
• 申請（專利權）人: 江蘇大學
• 主分類號: B01J31/22
• 分類號: B01J31/22;C01B13/02;C07F15/06
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.一種催化水氧化的單分子催化劑，其特征在于，所述單分子催化劑為一種單

核鈷配合物，其名稱為4-（（二（吡啶-2-亞甲基）氨基）甲基）（3,5-二甲基-1H-吡咯-2-基）甲酮的氯化鈷配合物，簡稱為[(PPMdpa)CoCl₂]，結構式為：????????????????????????????????????????????????。

2.一種催化水氧化的單分子催化劑的制備方法，其特征在于，按照以下步驟進行：

（1）將2,4-二甲基吡咯與4-氯甲基苯甲酰氯混合后加入二氯甲烷反應；

（2）向混合體系中依次加入二（2-吡啶甲基）胺和三乙胺，氮氣保護下，油浴回流；

（3）反應結束后用飽和鹽水萃取洗滌，水相使用二氯甲烷萃取，合并有機相，無水硫酸鈉干燥，旋蒸出溶劑，得紅色油狀物；

（4）將紅色油狀物經硅膠柱層析分離，用乙酸乙酯洗脫，得到淡黃色粘稠液體，即為4-（（二（吡啶-2-亞甲基）氨基）甲基）（3,5-二甲基-1H-吡咯-2-基）甲酮，簡寫為PPMdpa；

（5）將PPMdpa與氯化鈷混合后加入無水乙醇反應，乙醚擴散，過濾，得到藍色固體，即為4-（（二（吡啶-2-亞甲基）氨基）甲基）（3,5-二甲基-1H-吡咯-2-基）甲酮的氯化鈷配合物，簡稱[(PPMdpa)CoCl₂]。

3.根據權利要求2所述的一種催化水氧化的單分子催化劑的制備方法，其特征在于，步驟（1）中所述的2,4-二甲基吡咯與4-氯甲基苯甲酰氯的摩爾比為1:2～2:1，其中2,4-二甲基吡咯在混合溶液中的濃度為1.9-35?mmol/L；所述反應為40℃反應2～10h。

4.根據權利要求2所述的一種催化水氧化的單分子催化劑的制備方法，其特征在于，步驟（2）中所述的二（2-吡啶甲基）胺與2,4-二甲基吡咯的摩爾比為1:2～2:1；三乙胺與二（2-吡啶甲基）胺的摩爾比為4:1～1:4；所述油浴回流為80℃回流4～16h。

5.根據權利要求2所述的一種催化水氧化的單分子催化劑的制備方法，其特征在于，步驟（5）中所述的PPMdpa與氯化鈷的摩爾比為1:2～2:1；其中PPMdpa在混合液中的濃度為?4.8～24?mmol/L；所述反應為70℃反應1～6h。

6.根據權利要求3所述的一種催化水氧化的單分子催化劑的制備方法，其特征在于，所述2,4-二甲基吡咯與4-氯甲基苯甲酰氯的摩爾比為1:1，加入CH₂Cl_2?150?mL，40℃反應6h。

7.根據權利要求4所述的一種催化水氧化的單分子催化劑的制備方法，其特征在于，所述的二（2-吡啶甲基）胺與2,4-二甲基吡咯摩爾比為1:1.2，所述的三乙胺與二（2-吡啶甲基）胺的摩爾比為1:1，80℃油浴回流8h。

8.根據權利要求5所述的一種催化水氧化的單分子催化劑的制備方法，其特征在于，所述的PPMdpa與氯化鈷摩爾比為1:?1.1，加入無水乙醇50?mL，70℃反應3h。

9.根據權利要求2所述的一種催化水氧化的單分子催化劑的制備方法，其特征在于，所制備的單分子催化劑應用于催化水氧化釋放氧。