[發明專利]一種氮雜環卡賓基-[Fe-Fe]氫化酶模型化合物及其制備方法與應用

有效

• 申請號: 202110600898.6
• 申請日: 2021-05-31
• 公開（公告）號: CN113333030B
• 公開（公告）日: 2022-11-15
• 發明（設計）人: 張夏;肖加奇
• 申請（專利權）人: 齊魯工業大學
• 主分類號: C07F15/02
• 分類號: C07F15/02;B01J31/20;B01J31/22
• 代理公司: 濟南金迪知識產權代理有限公司 37219
• 代理人: 韓獻龍

本發明提供一種氮雜環卡賓基?[Fe?Fe]氫化酶模型化合物及其制備方法與應用。制備方法包括步驟：二亞胺和氯甲基乙醚經反應制備得到1,3?二?(2,6?二異丙基苯基)咪唑氯鹽；然后1,3?二?(2,6?二異丙基苯基)咪唑氯鹽和μ?(SCH(CH₂CH₃)CH₂S)?Fe₂(CO)₆經反應制備得到氮雜環卡賓基?[Fe?Fe]氫化酶模型化合物。本發明制備方法簡單、反應條件易于實現；所得目標產物具有較高的Fe?Fe電子云密度以及給電子能力，催化活性高，在作為催化劑催化氫氣產生以及催化苯羥基化方面具有較大的應用潛力，并表現出較好的催化效果。

技術領域

本發明涉及一種氮雜環卡賓基-[Fe-Fe]氫化酶模型化合物及其制備方法與應用，屬于金屬酶仿生合成技術領域。

背景技術

氫化酶(hydrogenase，簡稱H₂ase)，一種天然中存在的酶，具有催化氫氣產生的能力；根據其活性中心的區別，分為[NiFe]-氫化酶、[FeFe]-氫化酶和[Fe]-氫化酶等。由于氫化酶直接從生物體體內提取成本過高，因此很多科學家將精力集中于仿生氫化酶的研究上面，[FeFe]-氫化酶具有很強大的催化能力，具有很廣泛的應用前景。

到目前為止已經陸續合成了如(μ-pdt)[Fe(CO)₃]₂、(μ-edt)[Fe(CO)₃]₂、(μ-adt)[Fe(CO)₃]₂、(μ-odt)[Fe(CO)₃]₂、(μ-tdt)[Fe(CO)₃]₂等全羰基仿生[FeFe]-氫化酶。另外，通過配體修飾的方法合成了一系列全羰基仿生[FeFe]-氫化酶配合物，運用例如有機膦配體、氰基配體以及吡啶基配體，通過引入到配合物的特定位置上來調控其金屬核心的電子云密度，從而影響其催化性能，從而調控仿生氫化酶作為催化劑參與氫氣還原反應的還原電位。但以上配體形成的仿生催化劑具有著較低的穩定性，容易和溶劑等分子發生取代反應，限制了其在催化反應方面的應用。

氮雜環卡賓配體具有較強的給電子能力和很好的穩定性，其引入氫化酶配合物之后可以提高中心原子的電子云密度，有利于催化反應的進行，其應用對于開發研制價格低和催化性能優異的仿生催化劑具有潛在的應用價值。但現有文獻報道的制備方法大多比較復雜，反應環境要求苛刻，反應步驟繁瑣，不利于大規模化制備。

發明內容

針對現有技術存在的不足，本發明提供一種氮雜環卡賓基-[Fe-Fe]氫化酶模型化合物及其制備方法與應用。本發明制備方法簡單、反應條件易于實現；引入卡賓基配體合成了一個新的氮雜環卡賓基-[Fe-Fe]氫化酶模型化合物；所得目標產物具有較高的Fe-Fe電子云密度以及給電子能力，催化活性高，在作為催化劑催化氫氣產生以及催化苯羥基化方面具有較大的應用潛力，并表現出較好的催化效果。

本發明的技術方案如下：

一種氮雜環卡賓基-[Fe-Fe]氫化酶模型化合物，具有如下所示結構：

上述氮雜環卡賓基-[Fe-Fe]氫化酶模型化合物的制備方法，包括步驟：

(1)于溶劑A中，二亞胺和氯甲基乙醚經反應制備得到1,3-二-(2,6-二異丙基苯基)咪唑氯鹽；

(2)于溶劑B中，在堿的作用下，1,3-二-(2,6-二異丙基苯基)咪唑氯鹽和配合物1經反應制備得到氮雜環卡賓基-[Fe-Fe]氫化酶模型化合物，即配合物2；