[发明专利]环状氮杂环卡宾银配合物及其制备方法与应用

说明书

本发明公开了环状氮杂环卡宾银配合物及其制备方法与应用。它是在有机溶剂中以芴与正溴丙烷反应，所得产物9,9‑二丙基芴再与多聚甲醛、溴化钾、浓硫酸反应，所得产物(Y)再与N‑吡啶甲基苯并咪唑反应得到六氟磷酸盐化合物(W)，将(W)与氧化银反应得到环状氮杂环卡宾银配合物。将环状氮杂环卡宾银配合物作为主体，将不同种类的硝酸盐作为客体，在25˚C，在一定浓度下，将主体溶液分别和不同的客体溶液混合，测定其荧光光谱，找出主体能够识别的客体。本发明的环状氮杂环卡宾银配合物具有制备简洁、荧光感光效果明显的优点，可以用来制作荧光探针，有望在荧光化学领域得到应用。

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：21572159）和天津市自然科学基金（基金号：11JCZDJC22000）的资助下进行的。

技术领域

本发明属于有机化学技术领域，涉及通过芴、正溴丙烷、多聚甲醛、和溴化钾作为原料的环状氮杂环卡宾银配合物，更具体的说是环状氮杂环卡宾银配合物的制备方法及其在荧光识别性能的研究。

背景技术

近十几年来，N-杂环卡宾逐渐成为金属有机化学的研究热点。N-杂环卡宾与金属间的配位方式与有机膦配体虽然十分相似，但是卡宾与金属的配合物对水，热和空气的良好稳定性是膦配体金属配合物所无法比拟的。N-杂环卡宾金属配合物被广泛应用于各种催化反应，例如烯烃复分解、共轭加成、芳胺化、氢化反应等。N-杂环卡宾的金属配合物用作有机反应底物和催化剂越来越受到研究者的关注。N-杂环卡宾配体在与金属配合时可以形成钳形，三角钳形，大环形以及槽状等多种结构。通常，在进行预先的实验设计路线过程中，最常见的就是通过引入不同的桥链，通过改变桥链，可以改变原先的固有特性，使其发挥自身更多优势。随着研究的深入和研究范围的拓展，这些特殊的结构作为主体可以通过多种作用力与客体结合，因此N-杂化卡宾金属配合物在荧光分子探针领域具有良好的发展前景。环状氮杂环卡宾银配合物具有较为固定的结构、制备简洁、荧光感光效果明显的优点，可以用来制作荧光探针的主体化合物。

发明内容

本发明公开了具有下述结构的氮杂环卡宾金属配合物：

本发明公开的环状氮杂环卡宾银配合物制备方法，其特征在于按如下的步骤进行：

（1）在有机溶剂中以芴与正溴丙烷反应，得到的9,9-二丙基芴，再与多聚甲醛、溴化钾和浓硫酸得到产物(Y)。将(Y)与N-吡啶甲基苯并咪唑反应，再与六氟磷酸铵反应得到六氟磷酸盐化合物(W) ；其中芴与正溴丙烷的摩尔比为1:2；9,9-二丙基芴与多聚甲醛的摩尔比为1:2,（Y）与N-吡啶甲基苯并咪唑的摩尔比为1:2；

（2）将六氟磷酸盐化合物(W)与氧化银以摩尔比为1:2的比例加入到反应器皿内，用有机溶剂溶解后，反应回流1天，得到最终产物环状氮杂环卡宾银配合物（1）。

步骤（1） 、（2）中所述的有机溶剂选自甲醇、乙醇、四氢呋喃、、二甲基亚砜、二氯甲烷、乙醚、乙腈中的一种或几种的混合物。优选的是二甲基亚砜和乙腈。

本发明进一步公开了环状氮杂环卡宾银配合物晶体，其晶体结构参数如下：

本发明更进一步公开了环状氮杂环卡宾银配合物（及单晶）在制备荧光探针方面的应用。其中的荧光识别指的是对Cu²⁺的识别，本发明的环状氮杂环卡宾银配合物具有较为固定的结构、制备简洁、荧光感光效果明显的优点，可以用来制作荧光分子识别体系，有望在荧光化学领域得到应用。实验结果显示：环状氮杂环卡宾银配合物对Cu²⁺具有良好的选择性识别能力。