[发明专利]常温下一锅法合成含双硫键有机物和含双硫键稀土簇合物共存的晶态材料的方法

说明书

技术领域

本发明涉及含双硫键有机物和稀土簇合物的技术领域，具体涉及利用常温挥发法合成含含双硫键有机物和含双硫键簇合物共存的晶态材料的制备方法。

背景技术

双硫键在化学上是一条从结合硫醇而衍生的单共价键。它又称为二硫键或双硫桥，目前主要应用于生物化学的范畴。其正式名称为过硫化物，但却甚少使用。双硫键与过氧化物 (R-O-O-R)相似，它的整体连结是R-S-S-R。

双硫键在某些蛋白质的折叠及稳定性中起到很重要的作用，而这些蛋白质多分泌在细胞外环境中。由于大部分细胞的区间都是还原环境，通常会使得原生质中的双硫键十分不稳定。

胱氨酸是由两个半胱氨酸生成双硫键连合而组成。而蛋白质的双硫键恰好是在半胱氨酸残基的硫醇之间形成。但是其他一些含有硫的氨基酸，如蛋氨酸就不能形成双硫键。因此，常温合成含双硫键的有机物显得尤其重要。

含双硫键的金属簇合物已有报道，但是，原位合成双硫键并合成得到金属团簇的报道尚未发现。稀土元素共有17个，包含从原子序数57的镧(La)到71的镥(Lu)15种元素，加上位于同一ⅢB族的原子序数为21的钪(Sc)和原子序数为39的钇(Y)。其中铽为位于元素周期表第65位，外层电子结构为[Xe]4f⁹6s²。铽与其它稀土元素外层电子结构相同，内层的4f电子能级相近，使铽与其它稀土元素表现出许多相似的物理和化学性质，例如：高配位性、光致发光、光电转化、磁性等性质，因而在催化、光、电、磁等领域具有广泛的应用。稀土簇合物是稀土离子与有机配体通过配位键连接形成的高度规整的、具有一定重复结构单元的化合物，所以，簇合物的设计与合成是无机化学研究的重要内容。

然而，同时合成双硫键有机物和合成含有双硫键金属簇合物的研究尚未见报道，且该反应是在常温进行的，使得该方法的意义很重大。

发明内容

本发明的目的在于提供在常温通过巯基缩合同时合成含双硫键有机物和含双硫键簇合物共存的晶态材料的方法。

为解决上述技术问题，本发明提供以下技术方案：

本发明中含双硫键有机物和含双硫键稀土簇合物共存的晶态材料是通过巯基缩合得到的，含双硫键稀土(III)簇合物是由稀土元素(III)和2-巯基-3-吡啶甲酸构筑的二维聚合物。

本发明中含双硫键有机物和含双硫键稀土簇合物共存的晶态材料的制备方法包括如下步骤：

a)将Ln_mX_n溶解于溶液中备用，上式中Ln(III)为三价稀土离子，X为阴离子，m和n为自然数；

b)将脱质子的2-巯基-3-吡啶甲酸溶液加入步骤a)中的溶液中；

c)将以上混合溶液放置挥发，一段时间后能看到有浅黄色透明单晶析出；

d)将上一步得到的浅黄色透明单晶过滤晾干。

本发明中含双硫键有机物和含双硫键簇合物共存的晶态材料也可以通过另外一种途径制备，具体制备途径如下：

1)用氨水将2-巯基-3-吡啶甲酸水溶液的pH调节为6.0，脱去配体上羧基的质子；

2)将Ln_mX_n溶解于溶液中，上述试中X＝阴离子，m和n为自然数；

3)将由步骤1)得到的溶液和步骤2)制得的溶液混合均匀，混合溶液放置挥发，一段时间后能看到有浅黄色透明单晶析出；

4)将上一步得到的浅黄色透明晶体过滤，晾干，即得到了含双硫键有机物和含双硫键稀土簇合物共存的晶态材料。

所述步骤c)和步骤3)中混合溶液的挥发环境包括在空气中以及在其他气体环境中，并且通过常温挥发去除溶剂得到稀土簇合物。

溶解Ln_mX_n的溶剂为水或/和有机溶剂。

优选的，所述有机溶剂为N,N-二甲基甲酰胺、二甲基亚砜、四氢呋喃、甲醇、乙醇、乙腈、丙酮、乙酰丙酮、二氯甲烷和三氯甲烷中的至少一种。

X为硝酸根、卤素离子、磺酸根、草酸根、醋酸根和三氟甲磺酸根中的一种。