[發明專利]一類含吡啶甲基PNP配體的鎳鐵氫化酶模型物及其合成方法

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• 申請號: 201911333113.2
• 申請日: 2019-12-23
• 公開（公告）號: CN110964064A
• 公開（公告）日: 2020-04-07
• 發明（設計）人: 宋禮成;陳偉
• 申請（專利權）人: 南開大學
• 主分類號: C07F15/04
• 分類號: C07F15/04;B01J31/24
• 代理公司: 天津耀達律師事務所 12223
• 代理人: 張耀

一類含吡啶甲基PNP配體的鎳鐵氫化酶模型物及其合成方法，其化學結構式如下所示：在以上結構式中：R為CO、OH、H、CH₃CN、CH₃COS或PhS，陰離子X為四氟硼酸根或六氟磷酸根，n值為1或2。本發明的優點是：該方法制備含吡啶甲基PNP配體的鎳鐵氫化酶模型物，所需原料價廉易得、反應條件溫和、操作簡便而且產率高。該方法適用于合成含多種不同橋連配體的鎳鐵氫化酶模型物，具有潛在的優良催化產氫功能。

技術領域

本發明屬于金屬有機和能源科學技術領域，特別是一類含吡啶甲基PNP配體的鎳鐵氫化酶模型物及其合成方法。

背景技術

氫能源是一種清潔、零碳、高效的可再生能源，它具有重量輕、導熱性好和燃燒性好等特點。面對日益嚴重的能源匱乏和環境污染問題，世界上許多國家都將發展氫能源作為本國社會和經濟發展的一項重大戰略任務。鑒于鎳鐵氫化酶可在溫和的條件下高效催化質子還原產氫，因此人們期望通過鎳鐵氫化酶仿生化學的研究，合成一種價廉高效的產氫催化劑，以解決人類面臨的能源短缺和環境污染問題。(Cook,T.R.；Dogutan,D.K.；Reece,S.Y.；Surendranath,Y.；Teets,T.S.；Nocera,D.G.Chem.Rev.2010,110,6474-6502.Lubitz,W.；Ogata,H.；Rüdiger,O.；Reijerse,E.；Chem.Rev.2014,114,4081-4148.)

自從鎳鐵氫化酶的活性中心結構確定以來，科學家們通過對鎳鐵氫化酶仿生化學的研究，合成了許多在金屬鎳原子和鐵原子周圍含多種配體的鎳鐵氫化酶模型物，但是至今尚無含吡啶甲基PNP配體的鎳鐵氫化酶模型物的報道。(Royer,A.M.；Salomone-Stagni,M.；Rauchfuss,T.B.；Meyer-Klaucke,W.J.Am.Chem.Soc.2010,132,16997-17003.Ogo,S.；Ichikawa,K.；Kishima,T.；Matsumoto,T.；Nakai,H.；Kusaka,K.；Ohhara,T.Science 2013,339,682-684.Manor,B.C.；Rauchfuss,T.B.J.Am.Chem.Soc.2013,135,11895-11900.Schilter,D.；Camara,J.M.；Huynh,M.T.；Hammes-Schiffer,S.；Rauchfuss,T.B.Chem.Rev.2016,116,8693.Song,L.-C.；Yang,X.-Y.；Cao,M.；Gao,X.-Y.；Liu,B.-B.；Zhu,L.；Jiang,F.Chem.Commun.2017,53,3818-3821.Song,L.-C.；Gao,X.-Y.；Liu,W.-B.；Zhang,H.-T.；Cao,M.Organometallics,2018,37,1050-1061.)

發明內容

本發明的目的是解決現有技術中尚未合成含吡啶甲基PNP配體的鎳鐵氫化酶模型物的方法，提供一類含這種配體的鎳鐵氫化酶模型物及其合成方法。該方法所需原料價廉易得、反應條件溫和、操作簡便、產率高，可制備多種含這種配體的新型鎳鐵氫化酶模型物。這類模型物不僅結構新穎，而且具有潛在優良催化產氫功能。

本發明的技術方案:

一類含吡啶甲基PNP配體的鎳鐵氫化酶模型物，其化學結構式如下所示：

在以上結構式中：R為CO、OH、H、CH₃CN、CH₃COS或PhS，陰離子X為四氟硼酸根或六氟磷酸根，n值為1或2。

制備這類含吡啶甲基PNP配體的鎳鐵氫化酶模型物的方法如下：