[发明专利]氮杂环卡宾环状金属配合物及其制备方法与用途

说明书

关于资助研究或开发的声明

本发明是在国家自然科学基金（基金号为20872111）和天津市自然科学基金（基金号为11JCZDJC22000）的资助下进行的。

技术领域

本发明属于有机合成和金属有机化学技术领域，涉及氮杂环卡宾环状金属配合物的合成，更具体的说含1,5-二[1-取代基-3咪唑乙基]萘二醚和1,4-二[1-取代基-3苯并咪唑乙基]苯二醚作为前体的氮杂环卡宾环状金属配合物的制备方法与应用。

背景技术

金属有机化学是当今化学领域研究的重点课题之一，它们不仅带动了新型合成方法的进步，更带动了新材料的更新和发展。金属卡宾配合物是金属有机化学研究的前沿领域之一。在1991年Arduengo第一次分离得到了稳定的游离N-杂环卡宾(NHC)以后，N-杂环卡宾金属配合物的研究在近二十年来得到了迅速的发展。N-杂环卡宾与金属进行配位的键能比相应的有机膦的键能更高，而它们比有机膦配合物显示出的优势主要是源于其对高温、潮湿和氧化剂的稳定性更高。从其应用领域来看，N-杂环卡宾金属配合物是一种新型的具有高活性、高选择性的催化剂，在均相催化反应中具有良好的应用前景。此外，N-杂环卡宾金属配合物也可以应用于材料科学领域和光化学等领域等。最近几年包含金属离子配合物的荧光分子开关受到了科学家的极大关注，因为金属离子配合物既可以用作具有延迟发射的荧光团,也可用作受体，还可同时起双重作用。荧光分子开关大多数是“荧光团—间质—受体”型的结构，或者是几个这样的相同的部分或不同的部分的组合。金属配合物作为荧光分子开关的组件有其独特之处，即具有灵敏度高、简单、可靠等特点。随着研究的深入和研究范围的拓展，N-杂环卡宾金属配合物作为荧光开关的主题化合物必将在化学学科、生命学科、环境分析和临床医学等领域得到应用。

发明内容

本发明的目的在于提供通过1,5-二[1-取代基-3咪唑乙基]萘二醚和1,4-二[1-取代基-3苯并咪唑乙基]苯二醚作为前体的氮杂环卡宾环状金属配合物，特别是通过1,5-二[1-取代基-3咪唑乙基]萘二醚和1,4-二[1-取代基-3苯并咪唑乙基]苯二醚作为前体的氮杂环卡宾银的环状配合物。

本发明也涉及了氮杂环卡宾银环状配合物及其制备方法。

本发明涉及此类金属有机化合物的氢谱标定。

本发明涉及此类金属有机物的晶体的养成方法，测量数据和数据的研究。

本发明所涉及的金属有机环状配合物均是通过扩散或挥发的方法培养得到的。

本发明所涉及的金属有机环状配合物均进行了核磁数据表征以及荧光数据的测定。

本发明进一步提供了在惰性气体保护下制备氮杂环卡宾环状金属配合物的方法，并对其进行晶体学表征。

本发明中的金属有机配合物均通过X-射线衍射仪进行测定和数据表征。

本发明更进一步涉及了通过1,5-二[1-取代基-3咪唑乙基]萘二醚和1,4-二[1-取代基-3苯并咪唑乙基]苯二醚作为前体的氮杂环卡宾环状金属配合物主要应用于荧光剂技术领域。

为完成上述各项发明目的，本发明技术方案如下：

具有通过1,5-二[1-取代基-3咪唑乙基]萘二醚（1）和1,4-二[1-取代基-3苯并咪唑乙基]苯二醚（2）作为前体的氮杂环卡宾环状金属配合物（I）和（II）：

（1）

（2）

（I）

（II）

其中， R是独立地或结合起来为氢或C₁—C₆有机基，C₁—C₆有机基包括烷基、支链烷基、环烷基、链烯基、环烯基、炔基、芳基、芳基烷基、含氮杂环或烷氧基。

为银或钯的金属阳离子，m为1-4；

X^-卤素负离子或六氟磷酸根负离子。

其中，C₁—C₆ 有机基选自烷基，例如C₂H₅、C₆H₁₃；支链烷基例如异丁基、正丁基或新戊基；环烷基例如环丙烷甲基或环丁烷乙基；链烯基例如乙烯基、丙烯基或烯丙基；环烯基例如环丙烯基；炔基例如乙炔基；芳基例如苄基、萘甲基、蒽甲基；含氮杂环及其取代衍生物，例如乙基咪唑、正丁基咪唑、苄基咪唑、乙基苯并咪唑、正丁基苯并咪唑或1-吡啶甲基苯并咪唑。

卤素选自氯、溴、碘，优选碘离子。