[发明专利]基于联二萘酚链接的氮杂环卡宾金属配合物及其制备方法与应用

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21172172和21572159），天津市自然科学基金 （基金号为11JCZDJC22000），天津市高等学校创新团队培养计划（基金号为TD12-5038）和 天津师范大学应用开发研究基金(基金号：52XK1202)资助下进行的。

技术领域

本发明属于金属有机化学技术领域，涉及通过联二萘酚桥联的双咪唑盐作为前体 的氮杂环卡宾金属配合物，更具体的说是一种环状氮杂环卡宾金属配合物及其制备方法， 以及环状氮杂环卡宾金属配合物荧光识别性能的研究。

背景技术

随着科技的进步和发展，金属有机化学已经成为近些年化学领域研究的热点。其 中N-杂环卡宾金属配合物的研究现已成为金属有机化学的前沿领域之一。氮杂环卡宾因其 独特的性能已广泛应用于金属有机化学领域。

N-杂环卡宾作为一种反应中间体，反应活性非常高，与周期表中几乎所有的金属 都能发生反应形成稳定的配合物。卡宾配体是强的σ电子给予体，可以增加中心金属的电子 密度，同时中心金属对C原子有一定的反馈π键的作用，使卡宾金属配合物得以稳定存在。N- 杂环卡宾的配体具有良好的金属键合能力以及更灵活的多变的空间位阻和电子效应，结构 类型多样化，并且易于制备。N-杂环卡宾金属络合物与普遍使用的催化剂膦配体的金属络 合物相比，有良好的热稳定性，对水和氧气不敏感，在催化活性和应用范围上可能会超过膦 的同类物，它们是一类有潜在应用价值的催化剂。此外，N-杂环卡宾与金属的配合物这类催 化剂已被用到水相的催化反应中，在材料科学如液晶的合成上也取得了成功。近年来，N-杂 环卡宾金属配合物在荧光分子识别以及分子开关领域也受到研究者的关注。随着研究的不 断深入和研究范围的拓展，N-杂环卡宾会在越来越多的领域中扮演重要的角色。

发明内容

为完成上述各项发明目的，本发明技术方案如下：

具有通过双咪唑盐作为前体的氮杂环卡宾选自由下列式子表示的化合物：

I

具有通过双咪唑盐作为前体的环状氮杂环卡宾金属配合物：

II

本发明所述环状氮杂环卡宾金属配合物的制备方法，其特征在于：

（1）在有机溶剂中以苄基咪唑与(S)-2,2’-二(2’-氯乙氧基)-1,1’-联二萘酚反应，所 得产物再与六氟磷酸盐交换得到(S)-2,2’-二[2’-(1-苄基咪唑)乙氧基]-1,1’-联二萘酚 六氟磷酸盐。

在惰性气体保护下，将双咪唑六氟磷酸盐与金属化合物以摩尔比为0.1-1mol： 0.1-1mol的比例加入到反应器皿内，用除水的高纯有机溶剂溶解后，在40℃温度下反应24 小时，滤掉滤渣，旋干溶剂，用水洗涤后再用二氯甲烷萃取，分液，经干燥旋干加入混合有机 溶剂后放入试管中在惰性溶剂中扩散令其缓慢结晶得到卡宾金属配合物。

本发明所述的制备方法，其中所述的取代咪唑优选1-苄基咪唑。

本发明所述的金属化合物选自氧化银、醋酸银、碳酸银、无水醋酸汞、卤化汞的一 种或几种的混合物。优选醋酸银、碳酸银、卤化汞。更加优选氧化银。

本发明所述的有机溶剂选自四氢呋喃、二氯甲烷、三氯甲烷、1,2-二氯乙烷、丙 酮、乙醚、乙腈、二甲基亚砜中的一种或几种的混合物。优选丙酮、1,2-二氯乙烷、N,N-二 甲基甲酰胺或二甲基亚砜，更加优选四氢呋喃（THF）、二氯甲烷或乙腈。其中混合溶剂为1, 2-二氯乙烷和二甲基亚砜的混合溶液，1,2-二氯乙烷和二甲基亚砜的体积比9：1。

本发明进一步公开了通过双咪唑盐作为前体的环状氮杂环卡宾金属配合物的典 型环状氮杂环卡宾金属银配合物：

典型的环状氮杂环卡宾银配合物的分子式为C₄₄H₄₀AgF₆N₄O₂P·0.5DMSO

通过双咪唑盐作为前体的环状氮杂环卡宾银配合物的单晶数据

特别加以说明的是通过双咪唑盐作为前体的环状氮杂环卡宾银配合物的单晶数据如 下：

环状氮杂环卡宾银配合物单晶的测定方法如下：