[发明专利]一类含1;2-双(二苯基膦)苯和不同络阴离子的镍铁氢化酶模型物及制备方法

说明书

一类含1,2‑双(二苯基膦)苯和不同络阴离子的镍铁氢化酶模型物及其制备方法，该类模型物中的[NiFe]催化中心阳离子部分含有两个双膦配体和具有蝶状的NiFeS₂单元，阴离子部分为带有负一价的不同络阴离子。其化学结构式如下所示：结构式中X为四氟硼酸根，四苯基硼酸根，六氟磷酸根或高氯酸根，R为羰基，氰根或硫氰根，n值为1或2。本发明的模型物制备过程工艺简单、原料廉价易得、反应条件温和、产率高，可制备一类含1,2‑双(二苯基膦)苯和不同络阴离子的新型镍铁氢化酶模型物。

技术领域

本发明属于金属有机和能源科学技术领域，特别是一类含1,2-双(二苯基膦)苯和不同络阴离子的镍铁氢化酶模型物及其制备方法。

背景技术

随着人类社会和经济的不断发展，煤炭、石油和天然气这三种化石燃料已无法满足人类对能源的需求，特别是由于化石燃料的长期大量使用，已使大量的温室气体CO₂和可形成酸雨的气体SO₂被排放到大气之中，从而造成严重的环境污染。近年来，为了使绿色可再生的氢能取代化石能源，科学家对天然[NiFe]氢化酶的活性中心进行了大量的仿生化学研究。镍铁氢化酶存在于多种微生物体内，它可以高效地催化水中质子还原为氢气和氢气异裂反应。参见：Volbeda,A.；Garcin,E.；Piras,C.；de Lacey,A.L.；Fernandez,V.M.；Hatchikian,E.C.；Frey,M.；Fontecilla-Camps,J.C.J.Am.Chem.Soc.1996,118,12989；Tard，C.；Pickett,C.J.Chem.Rev.2009,109,2245；Simmons,T.R.；Berggren,G.；Bacchi,M.；Fontecave,M.；Artero,V.Coord.Chem.Rev.2014,270–271,127；Schilter,D.；Camara,J.M.；Huynh,M.T.；Hammes-Schiffer,S.；Rauchfuss,T.B.Chem.Rev.2016,116,8693；Ogo,S.Coord.Chem.Rev.2017,334,43。

目前为止，科学家对镍铁氢化酶活性中心结构进行了大量的仿生化学研究，得到了具有与天然镍铁氢化酶活性中心结构类似的模型物，部分模型物还具有很好的裂解氢气或催化质子还原为氢气的功能。参见：Ogo,S.；Ichikawa,K.；Kishima,T.；Matsumoto,T.；Nakai，H.；Kusaka,K.；Ohhara,T.Science 2013,339,682；Manor,B.C.；Rauchfuss,T.B.J.Am.Chem.Soc.,2013,135,11895；Song,L.-C.；Yang,X.-Y.；Cao,M.；Gao,X.-Y.；Liu,B.-B.；Zhu,L.；Jiang,F.Chem.Commun.2017.53,3818；Song,L.-C.；Han,X.-F.；Chen,W.；Li,J.-P.；Wang,X.-Y.Dalton Trans.2017,46,10003。

发明内容

本发明的目的是针对上述技术分析，通过采用“一锅法”提供一类含1,2-双(二苯基膦)苯和不同络阴离子的镍铁氢化酶模型物及其制备方法。该类模型物中的[NiFe]催化中心阳离子部分含有两个双膦配体和具有蝶状的NiFeS₂单元，阴离子部分为带有负一价的不同络阴离子。模型物制备过程操作简便、原料廉价易得、反应条件温和、产率高，可制备一系列含1,2-双(二苯基膦)苯和不同络阴离子的镍铁氢化酶模型物。同时所合成的这类模型物具有潜在的产氢和活化氢异裂的功能。

本发明的技术方案：

一类含1,2-双(二苯基膦)苯和不同络阴离子的镍铁氢化酶模型物，该类模型物中的[NiFe]催化中心阳离子部分含有两个双膦配体和具有蝶状的NiFeS₂单元，阴离子部分为带有负一价的不同络阴离子。其化学结构式如下所示：