[發明專利]一種微孔二十核混合價態鐵簇合物及其合成方法

在審

• 申請號: 201710092515.2
• 申請日: 2017-02-21
• 公開（公告）號: CN106866746A
• 公開（公告）日: 2017-06-20
• 發明（設計）人: 蔣毅民;王慧;許小陵;黃富平;姚鵬飛
• 申請（專利權）人: 廣西師范大學
• 主分類號: C07F15/02
• 分類號: C07F15/02
• 代理公司: 桂林市華杰專利商標事務所有限責任公司45112
• 代理人: 楊雪梅

技術領域

本發明涉及金屬簇合物及其合成方法，具體是一種以乙二酰-1，2-雙[2-（氨基硫代甲基）肼]為配體的微孔二十核混合價態鐵簇合物及其合成方法。

背景技術

金屬簇合物，過去是指含有兩個或者兩個以上金屬原子且有金屬—金屬鍵存在的一類化合物，隨著科學技術的發展，現在把沒有金屬一金屬鍵存在的有限多核金屬配合物，也稱之為金屬簇合物，這也使得金屬簇合物的定義得到了擴展。具有較高核數的多核簇合物，大多具有有趣的空間結構與特殊的光、電、磁學性質；具有微孔結構的多核金屬簇合物在磁學、催化、吸附及氣體分離等領域有著潛在的應用價值，已成為科學研究的熱點。

現有已公開的多核金屬簇合物較多 ，但至今尚未見有以乙二酰-1，2-雙[2-（氨基硫代甲基）肼]為配體的微孔二十核混合價態鐵簇合物及其合成方法的相關報道。

發明內容

為了獲得新的含硫微孔簇合物，本發明一方面在于提供一種微孔二十核混合價態鐵簇合物，另一方面還提供以3，3ˊ-雙-1，2，4-三氮唑-5，5ˊ-硫酮（H₄L）為原料的該簇合物的合成方法。

本發明一種微孔二十核混合價態鐵簇合物化學式為[Fe₂₀(L₁)₁₂(CO)₁₂](SO₄)₂·6DMF·4H₂O，其中L₁為乙二酰-1，2-雙[2-（氨基硫代甲基）肼]，該鐵簇合物，其晶體屬于立方晶系，Im-3空間群，晶胞參數為：a= 22.027 (3) ?，b= 22.027 (3) ?，c=22.027 (3) ?，α= 90.00o，β= 90.00o，γ= 90.00o，V= 10687 (3) ?³。

本發明所述的鐵簇合物的合成方法，包括下述步驟：

（1）稱取0.04-0.05g 3，3ˊ-雙-1，2，4-三氮唑-5，5ˊ-硫酮 ( H₄L)和0.075-0.085 g九水合硝酸鐵Fe(NO₃)₃·9H₂O，再加入于10-12 mL 甲醇，在常溫下攪拌25-30 min；

（2）將上述溶液移入到25 mL聚四氟乙烯反應釜中，置于130-140 ℃的恒溫烘箱中60-80小時后，關閉電源，自然冷卻至室溫，過濾，用無水甲醇洗滌，得到單晶級黑色八面體狀晶體。

在本發明鐵簇合物的反應過程中，原母體配體3，3ˊ-雙-1，2，4-三氮唑-5，5ˊ-硫酮( H₄L)在反應過程中發生水解反應，其中兩個1，2，4-三氮唑開環，轉化成鏈狀的乙二酰-1，2-雙[2-（氨基硫代甲基）肼] 新配體（H₄L₁），并與金屬鐵離子配位，生成20核簇合物。

本發明鐵簇合物在催化、光學、磁學以及離子的選擇吸附與分離方面具有潛在的應用價值，該方法在高核數混合價態簇合物單晶的合成方面有廣泛應用前景。

附圖說明

圖1是本發明鐵簇合物的分子結構圖 (省略外界和溶劑分子）；

圖2是本發明鐵簇合物中金屬原子的配位環境圖；

圖3是本發明鐵簇合物空腔示意圖；

圖4是本發明鐵簇合物的XPS圖。

具體實施方式

下面結合實施例對本發明內容作進一步的說明，但不是對本發明的限定。

實施例

微孔二十核混合價態鐵簇合物的合成：

稱取0.2 mmol H₄L (0.0400g)和0.2 mmol Fe(NO₃)₃·9H₂O (0.0808g)于10 mL 甲醇中混合，常溫攪拌30 min后，再移入到帶聚四氟乙烯襯底的容積為25 mL的水熱反應釜中，置于130℃ 的恒溫烘箱中3 d后，關閉電源，自然冷卻至室溫，過濾，用無水甲醇洗滌，得到單晶級黑色八面體狀晶體。