[发明专利]金属镍-咪唑手性纳米笼配合物及其制备方法

说明书

技术领域

本发明属于过渡金属配合物材料技术领域，涉及孔穴金属配合物材料，特别是一类金属咪唑手性纳米笼配合物及其制备方法。

背景技术

由于手性配合物的合成与制备在手性催化，分离，药物合成领域有着广阔的应用前景，因而引起科学家的广泛兴趣，从而成为世界各国化学家研究前沿领域 (例如：a) Y. Liu, W. Xuan, Y. Cui, Adv. Mater. 2010, 22, 4112-4135; b) L. Ma, C. Abney, W. Lin, Chem. Soc. Rev. 2009, 38, 1248; b) G. Seeber, B. E. F. Tiedemann, K. N. Raymond, Top. Curr. Chem. 2006, 265, 147-183.)。传统的手性配合物的研究都是利用手性有机配体跟金属盐配位合成单核或多核的配合物，由于纯手性配体极其昂贵，因而使得手性配合物的造价也跟随提高。近年来，利用非手性配体通过立体化学构筑手性配合物，尤其是手性配合物笼引起了人们的极大兴趣，不仅因为他们本身手性配合物分子的特殊超分子化学，更重要的是其在手性催化及分离领域的巨大应用情景（例如：a）D. Fiedler, D. H. Leung, R. G. Bergman, K. N. Raymond, Acc. Chem. Res. 2005, 38, 349-358; b) M. D. Pluth, R. G. Bergman, K. N. Raymond, Acc. Chem. Res. 2009, 42, 1650-1659.）。尽管基于非手性配体的手性超分子配合物笼已见报道，但高核高对称性的手性笼装配合物还比较少见（如具有O， I分子点群），其合成对化学家依然是一大挑战(S. K. Narasimhan, X. Lu, Y.-Y. Luk, Chirality. 2008, 20, 878-884)。由于可用于发展手性催化，模拟生物酶及手性分离材料，这类化合物的合成与探索，特别是通过合理设计具有高对称性手性配合物笼，对开发高性能材料将会产生极大的影响，将为整个配合物材料及催化科学注入强大的生命力。

发明内容

本发明的目的在于提供具有高对称性的金属镍-咪唑手性纳米笼配合物。

本发明的另一目的在于金属镍-咪唑手性纳米笼配合物的制备方法。

本发明的技术方案如下：具有下述通式的金属镍-咪唑手性纳米笼配合物：

[Ni₁₄(Im)₂₄]·4NO₃，配合物结构示意图如图6所示。

其中Im为N-1-甲基-(4-咪唑)亚甲基亚胺；Im结构式如下：

本发明所述配合物主要红外吸收峰如下：

2952.1w，1685.8w，1625.3s，1542.4m，1477.5m，1384.2vs，1335.9w，1254.7m，1206.8w，1110.5s，1035.8m，1017.7m，851.0w，821.9m，802.2w，654.8m，517.4w，454.7w。

本发明金属镍-咪唑手性纳米笼配合物的晶体属于立方晶系，空间群为：P432，晶胞参数为：a = b = c = 16.2323(5) ?，α= β= γ = 90°，V = 4277.0(2) ?³；其中两个晶体不对称镍原子分别采取六配位八面体构型和四配位的平面四方形构型；通过24个Im配体与14个金属镍离子的螯合及桥联配位，形成了具有O对称性的镍-咪唑纳米笼手性配合物，其尺寸达到了1.5 nm；被螯合的镍离子与Im配体构造了Λ手性构型；其多面体结构可示为24面体构型。

本发明金属镍-咪唑手性纳米笼配合物的合成方法一。

包括以下步骤：有机配体4-咪唑甲醛与金属盐Ni(NO₃)₂?6H₂O的混合物溶于甲醇溶剂中，然后滴加过量的溶在甲醇溶液中的甲胺，加热反应1天后，收集沉淀，用甲醇洗涤，干燥。