[发明专利]2,2’,2’’-[1,3,5-三嗪-2,4,6-三巯基]三丙酸及其合成方法

说明书

技术领域

本发明属于化学合成领域，具体涉及2,2’,2”-[1,3,5-三嗪-2,4,6-三巯基]三丙酸及其合成方法和应用。

背景技术

近几十年中,通过有机配体与金属离子重组或自组装得到了大量的配位化合物,而配位化合物的合成过程中有机配体的设计和选择尤为重要,羧酸类配体因其种类繁多,配位模式极其复杂,配位方式灵活多样等优点,成为了合成配位化合物中的一类非常重要的有机配体。首先，其依靠自身所带的电负性补偿了整个体系的电荷,降低了体系的抗衡离子效应。其次,羧酸类配体形成的配位化合物中往往存在大量氢键,这个弱的作用力能增强配合物稳定性,同时也为形成高维数的超分子结构提供了可能。羧酸类配体又可分成刚性羧酸配体和柔性羧酸配体，相对于构象单一的刚性羧酸配体,柔性羧酸配体拥有多种配位模式和构象变化，这些特点使得这类配体在超分子配合物的合成过程中能在不同的环境和体系下采用不同的配位模式和构象，以最优势的形式、最低能量形态参与配位组装，或者从已经形成的高能量体系的结构互变为低能量体系，实现异构体转变,有望得到刚性羧酸配体难以实现的全新拓扑网络结构。

发明内容

针对现有技术中存在不足，本发明提供了一种新型的柔性三羧酸配体2,2’,2”-[1,3,5-三嗪-2,4,6-三巯基]三丙酸及其合成方法，达到了减少原料用量、缩短反应时间、提高反应产率、简化实验操作的目的。

2,2’,2”-[1,3,5-三嗪-2,4,6-三巯基]三丙酸的分子结构式为：

2,2’,2”-[1,3,5-三嗪-2,4,6-三巯基]三丙酸的合成，按以下技术方案进行：

三聚硫氰酸三钠盐(Na₃TMT)和3-氯丙酸在水中混合充分溶解，用NaOH调节PH至10-12，常温搅拌；然后用HCl调节PH至3-5，再搅拌10-20小时后过滤，得到2,2’,2”-[1,3,5- 三嗪-2,4,6-三巯基]三丙酸。

所述步骤中，Na₃TMT和3-氯丙酸的物质的量之比为1:4。

所述步骤中，用NaOH调节PH后，常温搅拌的时间为3-4天。

本发明所制备的柔性三羧酸配体2,2’,2”-[1,3,5-三嗪-2,4,6-三巯基]三丙酸，可以与不同的金属形成具有迷人的拓扑结构的配合物,这些配合物在催化(硅氰化反应、铃木反应等)、气体吸附与分离(分离氮气、二氧化碳等)、荧光(分子识别)、染料吸附等方面具有广泛的应用前景。

本发明的有益效果是：

(1)该类配体在配合物合成中具有明显的优势：首先，多元羧基可以与金属离子组合成多核金属离子的次级结构单元，再通过其他桥联配体可以构造出各种各样的配位聚合物网络结构，进而得到具有层状、无限链状或者聚合网状等多种特殊结构的羧酸配合物；同时该配体还含有具有较强配位能力的氮原子和硫原子，这类含有不同功能的配位原子的配体,可以结合不同的金属离子,形成“金属配合物配体”,从而得到结构新颖的多核金属配位化合物；

(2)该技术方案中原料用量减少、反应时间缩短、反应产率提高、实验操作简化。

附图说明

图1：2,2’,2”-[1,3,5-三嗪-2,4,6-三巯基]三丙酸的合成路线图；

图2：2,2’,2”-[1,3,5-三嗪-2,4,6-三巯基]三丙酸的红外谱图；

图3：2,2’,2”-[1,3,5-三嗪-2,4,6-三巯基]三丙酸的核磁共振氢谱图；

图4：2,2’,2”-[1,3,5-三嗪-2,4,6-三巯基]三丙酸的分子结构图。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明做进一步说明，实施例是用于说明本发明而不是用于限制本发明的范围。

对比例：2,2’,2”-[1,3,5-三嗪-2,4,6-三巯基]三丙酸的制备：

1、0.005mol的Na₃TMT和0.02mol的3-氯丙酸在25mL水中搅拌，用NaOH调节PH至10，常温搅拌1天，然后用HCl调节溶液的PH至5，再搅拌10个小时后抽滤，水洗多次，得到产物1.32g，产率67.35％。理论产物元素分析理论值：C,36.64；H,3.82；N,10.69；S，24.43；所得产物测定值：C,29.11；H,2.85；N,17.12；S，38.63。

实施例1：2,2’,2”-[1,3,5-三嗪-2,4,6-三巯基]三丙酸的制备：