[發明專利]金屬-巰基苯并咪唑配位化合物及其制備方法與應用

有效

• 申請號: 202110603875.0
• 申請日: 2021-05-31
• 公開（公告）號: CN113336708B
• 公開（公告）日: 2022-12-30
• 發明（設計）人: 趙曉輝;袁協濤;彭揚;鄧昭
• 申請（專利權）人: 蘇州大學
• 主分類號: C07D235/28
• 分類號: C07D235/28;H01M4/60;H01M10/052
• 代理公司: 蘇州市中南偉業知識產權代理事務所(普通合伙) 32257
• 代理人: 蘇張林

本發明公開了多種金屬?巰基苯并咪唑配位化合物及其制備方法與應用，該配位化合物的制備方法包括以下：(1)將第一金屬鹽和2?巰基苯并咪唑分別溶于溶劑中，得到的溶液混合并反應，得到金屬?巰基苯并咪唑配位化合物；(2)將第二金屬鹽和2?巰基苯并咪唑分別溶于溶劑中，得到的溶液與氨基弱堿性溶劑混合，在一定溫度下反應得到金屬?巰基苯并咪唑配位化合物。本發明將具有豐富孤對電子對的2?巰基苯并咪唑與金屬離子通過常溫常壓攪拌或溶劑熱的方法形成配位化合物，不但制備過程簡單，而且以該金屬?巰基苯并咪唑配位化合物作為正極材料制備的鋰硫電池具有良好的充放電容量及循環穩定性。

技術領域

本發明涉及儲能器件領域，具體涉及一種金屬-巰基苯并咪唑配位化合物，其制備方法以及作為鋰硫電池正極材料的應用。

背景技術

配位化合物又稱配合物或絡合物，一般指由過渡金屬的原子或離子(價電子層的部分d軌道和s、p軌道是空軌道)與含有孤對電子的分子(如CO、NH₃、H₂O)或離子(如Cl^-、CN^-、NO^2-等)完全或部分通過配位鍵結合而形成的化合物。配位化合物種類眾多，性質各異，自然界存在的各種配合物在各種生物循環中有著無可替代的作用外，人類合成的多種配合物在化學萃取分離、分析、金屬的冶煉、醫學美容等方面也有著諸多應用。此外，配合物中由于可采用的金屬離子與配位體種類多樣，可以產生豐富的不飽和配位和性質各異的化學鍵，對于催化電池中的各種電化學反應有著迥異的催化效果。以配合物或以配合物的衍生物為基礎，人們已經取得了顯著的成果以及發現。

2-巰基苯并咪唑(MBI)在化學化工上有廣泛的應用，在化工合成上主要用于橡膠、順丁橡膠、丁苯橡膠等生產，減少橡膠硫化時的變色；在金屬處理上可用作鍍銅光亮劑。MBI含有C-S、C＝N、C-N等化學鍵，尤其是巰基中的硫原子表現出較強的與金屬空軌道配位能力，當MBI與金屬相橋連的時候擁有豐富的配位方式，產生豐富的金屬-非金屬化學鍵。近年來，利用MBI合成的配位化合物在生物、醫學等領域的科學研究中展現了優秀的性能，且有報道利用2-巰基苯并咪唑內的N與S化學位點以配位鍵的方式吸附Cu²⁺、Cr³⁺、Ni²⁺、Pb²⁺、Hg²⁺等重金屬離子，但目前利用2-巰基苯并咪唑合成金屬-巰基苯并咪唑配位化合物的工作較少。為此，通過以MBI為基礎合成適當的金屬-巰基苯并咪唑配位化合物，利用其獨特的化學結構進行在儲能器件的研究與探索具有一定的研究價值。

發明內容

本發明要解決的技術問題是提供多種金屬-巰基苯并咪唑配位化合物，該配位化合物具有獨特的化學結構，在儲能領域具有很好的應用前景。

為了解決上述技術問題，本發明提供了如下所述的技術方案：

本發明第一方面提供了一種金屬-巰基苯并咪唑配位化合物，結構如下述通式所示：

其中，配位原子為C-S中的S原子、C＝N中的N原子或C-N中N原子中的至少一種，且金屬離子優先與C-S中的S原子配位；

M表示金屬離子，所述金屬選自于鐵、銅、銀、鈷、鎳或鋅中的一種或多種；

n表示配位數，n為整數，1≤n≤3。

本發明第二方面提供了第一方面所述的金屬-巰基苯并咪唑配位化合物的制備方法，包括以下方法：

1.將第一金屬鹽和2-巰基苯并咪唑分別溶解于有機溶劑中，將得到的溶液混合反應，反應結束后，分離產物，得到金屬-巰基苯并咪唑配位化合物；所述第一金屬鹽為鐵、銅或銀的硝酸鹽、硫酸鹽、鹽酸鹽或醋酸鹽中的一種或多種；