[发明专利]一类新型的金属铋化合物及其制备方法与应用

说明书

技术领域

本发明属于新型金属铋化合物及其合成与应用，具体地说涉及一类新型的铋双酚盐化合物及其制备方法与应用。

背景技术

铋(Bi)是唯一兼具相对价廉、低毒和低放射性等特性的重金属。铋及其化合物在医药、化妆品、催化、陶瓷、超导材料等领域已有一定的实际应用，其主要用途之一是用作治疗消化道疾病的药剂。如何开发新型的铋化合物以及开拓它新的应用已经成为化学家们较为关注的课题。

铋属于十五族元素(旧称第五主族元素)，外围电子结构为4f¹⁴5d¹⁰6s²6p³，主要的化合价为+3、+5，其中三价化合物是自然界较为稳定的物质。相比于过渡金属元素，与Bi³⁺配合的配体需要具有较为特殊的空间结构和电子特性。文献调查表明，迄今为止，很少有含桥式杂原子双酚盐配体的铋化合物。我们在研究用于CO₂化学固定为环状碳酸酯的新型催化剂的研究过程中，发现含有salen配体或者类似salen配体的过渡金属配合物对CO₂催化转化具有较高的催化活性。然而，研究表明，具有salen配体结构的Jacobsen配体与Bi³⁺不能形成新型铋化合物。[参考文献：J Org Chem 69(2004)6890；J Org Chem 69(2004)8676；J OrganometChem 689(2004)3012；Tetrahedron 60(2004)8363；Appl Environ Microbiol71(2005)876；J Health Sci 51(2005)333；J Organomet Chem 690(2005)3652；J MolCatal A 226(2005)199；J Am Chem Soc 123(2001)11498；J Mol Catal 210(2004)31；JOrg Chem 68(2003)1559；Tetrahedron Lett 48(2007)297]

本发明的解决方案在于采用含桥式杂原子双酚盐配体制备结构稳定的新型铋化合物。这些铋化合物在催化、有机合成和医药等领域将有较好的应用前景。

发明内容

本发明的目的在于提供一类新型的金属铋化合物及其制备方法。

本发明的新型金属铋化合物，其结构式为：

即含有桥式N原子的双酚盐作为配体，配体的化学式为[(R₁)(R₂)(OH)Ph(CH₂)]N[R’][(R₁)(R₂)(OH)Ph(CH₂)]，其中R₁、R₂为任意基团，它们可以相同，也可以不同，R′＝Me₂NCH₂CH₂-、Et₂NCH₂CH₂-、PyCH₂CH₂-、CH₃CH₂CH₂-、CH₃(CH₂)CH₂-等。在这种铋化合物中，Bi³⁺除与配体中两个氧原子成键外，还与配体中的N原子形成配位键，其余与Bi直接相连的基团可以为卤素原子或者烷氧基。

本发明中金属铋化合物中的取代基R₁、R₂优选烷基。

本发明中金属铋化合物中的X为卤素原子，其中优选Cl、Br、I。

本发明中金属铋化合物中的X为烷氧基，其中优选甲氧基、乙氧基。

这种金属铋化合物的制备方法如下反应通式所示：

R′＝Me₂NCH₂CH₂-，Et₂NCH₂CH₂-，PyCH₂CH₂-，

CH₃CH₂CH₂-，CH₃(CH₂)₂CH₂-；

R为任意基团，X为卤素原子.