[发明专利]一种微孔二十核混合价态钴簇合物及其合成方法

说明书

技术领域

本发明涉及金属簇合物及其合成方法，具体是一种以乙二酰-1，2-双[2-（氨基硫代甲基）肼]为配体的微孔二十核混合价态钴簇合物及其合成方法。

背景技术

金属簇合物，过去是指含有两个或者两个以上金属原子且有金属—金属键存在的一类化合物，随着科学技术的发展，现在把没有金属一金属键存在的有限多核金属配合物，也称之为金属簇合物，这也使得金属簇合物的定义得到了扩展。具有较高核数的多核簇合物，大多具有有趣的空间结构与特殊的光、电、磁学性质；具有微孔结构的多核金属簇合物在磁学、催化、吸附及气体分离等领域有着潜在的应用价值，已成为科学研究的热点。

现有已公开的多核金属簇合物较多 ，但至今尚未见有以乙二酰-1，2-双[2-（氨基硫代甲基）肼]为配体的微孔二十核混合价态钴簇合物及其合成方法的相关报道。

发明内容

为了获得新的含硫微孔金属簇合物，本发明一方面在于提供一种微孔二十核混合价态钴簇合物，另一方面还提供以3，3ˊ-双-1，2，4-三氮唑-5，5ˊ-硫酮（H₄L）为原料的该簇合物的合成方法。

本发明一种微孔二十核混合价态钴簇合物的化学式为:[Co₂₀(L₁)₁₂](SO₄)₂·6DMF·4H₂O，其中L₁为乙二酰-1，2-双[2-（氨基硫代甲基）肼] ，该钴簇合物，其晶体属于立方晶系， Pa-3空间群，晶胞参数为：a = 26.5045 (3) Å，b =26.5045 (3) Å，c = 26.5045 (3)Å，α = 90.00º，β = 90.00º，γ = 90.00º，V = 18619.1 (4) ų。

本发明所述的钴簇合物的合成方法，包括下述步骤：

（1）称取0.04-0.05g 3，3ˊ-双--1，2，4-三氮唑-5，5ˊ-硫酮 ( H₄L)和0.05-0.06g六水合硝酸钴Co(NO₃)₂·6H₂O，再加入于10-12 mL 甲醇，在常温下搅拌25-30 min；

（2）将上述溶液移入到25 mL聚四氟乙烯反应釜中，置于130-140 ℃的恒温烘箱中60-80小时后，关闭电源，自然冷却至室温，过滤，用无水甲醇洗涤，得到单晶级黑色八面体状晶体。

在本发明钴簇合物的反应过程中，原母体配体3，3ˊ-双--1，2，4-三氮唑-5，5ˊ-硫酮（H₄L）在反应过程中发生水解反应，其中两个1，2，4-三氮唑开环，转化成链状的乙二酰-1，2-双[2-（氨基硫代甲基）肼] 新配体（H₄L₁），并与金属钴离子配位，生成20核簇合物。

本发明钴簇合物在催化、光学、磁学以及离子的选择吸附与分离方面具有潜在的应用价值，该方法在高核数混合价态簇合物单晶的制备方面有广泛应用前景。

附图说明

图1是本发明钴簇合物的分子结构图 (省略外界和溶剂分子）；

图2是本发明钴簇合物中金属原子的配位环境图；

图3是本发明钴簇合物空腔示意图；

图4是本发明钴簇合物的XPS图。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明内容作进一步的说明，但不是对本发明的限定。

实施例

微孔二十核混合价态钴簇合物的合成：

称取0.2 mmol H₄L (0.0400g)和0.2 mmol Co(NO₃)₂·6H₂O (0.0582g)于10 mL 甲醇中混合，常温搅拌30 min后，再移入到带聚四氟乙烯衬底的容积为25 mL的水热反应釜中，置于130℃ 的恒温烘箱中3 d后，关闭电源，自然冷却至室温，过滤，用无水甲醇洗涤，得到单晶级黑色八面体状晶体。