[發明專利]一種平面型雙核二茂鐵衍生物及其合成方法和應用

在審

• 申請號: 202110930400.2
• 申請日: 2021-08-13
• 公開（公告）號: CN113698438A
• 公開（公告）日: 2021-11-26
• 發明（設計）人: 王慧;武奕;徐俊輝;陳留平;趙宇;祝英忠
• 申請（專利權）人: 中鹽金壇鹽化有限責任公司;杭州師范大學
• 主分類號: C07F17/02
• 分類號: C07F17/02;H01M4/90;H01M8/18
• 代理公司: 常州至善至誠專利代理事務所(普通合伙) 32409
• 代理人: 王穎

1.一種平面型雙核二茂鐵衍生物，其特征在于：所述平面型雙核二茂鐵衍生物的化學結構式如下，將所述平面型雙核二茂鐵衍生物用作鹽穴液流電池的正極活性物質；

其中，X^-為Cl^-、I^-、Br^-、PF₆^-、BF₄^-、TFSI^-中的一種；R為含有C、N、O、S、H、鹵素的直鏈、支鏈和環狀結構單元。

2.一種如權利要求1所述的平面型雙核二茂鐵衍生物的合成方法，其特征在于：包括以下步驟：

S1、在冰水浴下將二茂鐵、DMF溶解于氯仿中，加入POCl₃，加熱反應回流，反應結束后減壓旋出氯仿后在冰水浴下加入無水Na₂SO₄粉末將溶液PH值調至中性，抽濾析出的固體，45℃真空干燥，得到紅色固體產物，其反應方程式為：

S2、在氮氣的保護下，將步驟S1合成的二茂鐵甲醛與鄰苯二胺、氯仿混合加熱，加入對甲基苯磺酸反應；反應結束后，冷卻至室溫，過濾出雜質，濾液分別用飽和的碳酸鈉和氯化鈉水溶液洗滌3次，將有機層用無水Na₂SO₄干燥，旋干有機層，得到橙色的固體產物，其反應方程式為：

S3、在氮氣的保護下，將步驟S2合成的1-二茂鐵基甲基-2-二茂鐵基苯并咪唑和鹵代烷烴混合加熱回流，反應結束之后，冷卻至室溫，旋干有機層，得到橙色的固體產物，其反應方程式為：

S4、將步驟S3合成的鹵代雙核二茂鐵溶解于有機溶劑中，加入含有陰離子置換劑的有機溶液，混合反應，得到含有不同陰離子的平面型雙核二茂鐵衍生物。

3.根據權利要求2所述的平面型雙核二茂鐵衍生物的合成方法，其特征在于：所述步驟S1中的反應物摩爾比為：二茂鐵：DMF：POCl₃：氯仿＝1：(1～4)：(1～4)：(10～20)，加熱溫度為80～120℃，反應時間為8～48h。

4.根據權利要求2所述的平面型雙核二茂鐵衍生物的合成方法，其特征在于：所述步驟S2中的反應物摩爾比為：二茂鐵甲醛：鄰苯二胺：氯仿：對甲基苯磺酸＝1：(0.3～0.8)：(1～4)：(0.01～0.1)，加熱溫度為80～120℃，反應時間為4～24h。

5.根據權利要求2所述的平面型雙核二茂鐵衍生物的合成方法，其特征在于：所述步驟S3中的反應物摩爾比為：1-二茂鐵基甲基-2-二茂鐵基苯并咪唑：鹵代烷烴＝1：(1～2)，加熱溫度為80～120℃，反應時間為4～24h；所述鹵代烷烴的鹵基為：-I，-Br，-Cl，烷基鏈長度為1～4。

6.根據權利要求2所述的平面型雙核二茂鐵衍生物的合成方法，其特征在于：所述步驟S4中陰離子置換劑為六氟磷酸根、四氟硼酸根、雙三氟甲烷磺酰亞胺根中的一種。

7.根據權利要求2所述的平面型雙核二茂鐵衍生物的合成方法，其特征在于：所述步驟S4中所述的有機溶劑為甲醇、DMF、氯仿中的一種。