[發明專利]一種共軛配體橋聯的二茂鐵及釕乙炔端基化合物及其制備方法與應用

有效

• 申請號: 201910058301.2
• 申請日: 2019-01-22
• 公開（公告）號: CN109651449B
• 公開（公告）日: 2021-01-01
• 發明（設計）人: 歐亞平
• 申請（專利權）人: 衡陽師范學院
• 主分類號: C07F17/02
• 分類號: C07F17/02;C07F19/00
• 代理公司: 衡陽雁城專利代理事務所(普通合伙) 43231
• 代理人: 龍騰;黃麗

一種共軛配體橋聯的二茂鐵及釕乙炔端基化合物及其制備方法與應用，該化合物的結構式I如下所示：I其中，Ar選自、、、、、中的一種。本發明選擇釕金屬端基及二茂鐵作為金屬氧化還原活性端基，通過共軛配體橋聯合成了一種具有全新結構的異核雙金屬化合物，通過電化學方法研究發現該化合物的端基之間具有很強的電子耦合作用，為新型分子導線模型的設計與構建提供了一種新方法，應用前景極為廣闊。

技術領域

本發明涉及分子導線技術領域，特別涉及到一種共軛配體橋聯的二茂鐵及釕乙炔端基化合物及其制備方法與應用。

背景技術

傳統的以硅為基礎的生產技術幾乎已經達到了半導體材料的極限，進一步提高光刻精度無論是在理論上還是在加工技術上都面臨著巨大挑戰。近年來，科學家們開始發現，發展分子電子學進而構建分子器件和分子電路，完全有希望突破傳統器件的物理極限。有機線性分子作為分子電子器件的主要組成部分，其分子的設計建構及電學性質，如導電性及光電特性等研究發展非常迅速，產生了許多新概念并應用于分子電子學領域。在有機分子導線中，存在重復建構單元，目標線性分子的性質一般以單體的性質進行判斷，線性分子的結構也可以通過單體的結構來進行控制，以獲得性能較好的單分子線。

過渡金屬釕端基被廣泛應用于設計金屬有機分子導線中，從而研究共軛橋配體的電子傳輸能力。二茂鐵由于其良好的氧化還原性能及穩定性，在生物識別、分子器件、電子轉移反應等領域有著廣泛的應用。如能將兩種端基的優良性質結合起來，并合成出一種端基之間具有較強電子相互作用的新化合物，將有效促進分子導線材料的發展，而現有技術中暫未發現有相關報道。

發明內容

本發明的首要目的在于提供一種端基之間具有極強電子相互作用的共軛配體橋聯的二茂鐵及釕乙炔端基化合物。

本發明的另一目的在于提供上述共軛配體橋聯的二茂鐵及釕乙炔端基化合物的制備方法。

為了解決上述技術問題，本發明采用如下技術方案：一種共軛配體橋聯的二茂鐵及釕乙炔端基化合物，結構式I如下所示：

其中，Ar選自中的一種。

當上述Ar為鄰、對位苯基時，所述共軛配體橋聯的二茂鐵及釕乙炔端基化合物為苯基橋聯的二茂鐵及釕乙炔端基化合物。

制備上述苯基橋聯的二茂鐵及釕乙炔端基化合物的方法，包括以下步驟：在氮氣保護下，將五甲基環戊二烯基(1,2-雙二苯基膦乙烷)氯化釕Cp^*Ru(dppe)Cl、三甲基硅基乙炔基苯基二茂鐵、氟化鉀溶于甲醇和四氫呋喃的混合溶液中，在攪拌回流下反應12～24h，冷卻至室溫后，抽濾，所得固體用甲醇及正己烷洗滌，洗滌后經柱層析分離后即得。

其中，五甲基環戊二烯基(1,2-雙二苯基膦乙烷)氯化釕Cp^*Ru(dppe)Cl和三甲基硅基乙炔基苯基二茂鐵為反應物，五甲基環戊二烯基(1,2-雙二苯基膦乙烷)氯化釕Cp^*Ru(dppe)Cl和三甲基硅基乙炔基苯基二茂鐵的摩爾比為1.2:1～1.5:1，所述反應物和氟化鉀和的摩爾比為1:10～1:8。

當三甲基硅基乙炔基苯基二茂鐵為4-三甲基硅基乙炔基苯基二茂鐵時，所述苯基橋聯的二茂鐵及釕乙炔端基化合物的結構式I-1如下所示：

當三甲基硅基乙炔基苯基二茂鐵為3-三甲基硅基乙炔基苯基二茂鐵時，所述苯基橋聯的二茂鐵及釕乙炔端基化合物的結構式I-2如下所示：

優選地，所述柱層析分離時所用洗脫劑為體積比為1：10的丙酮和石油醚。

本發明中提供的二茂鐵及釕乙炔端基化合物適合用于分子導線材料中。