[发明专利]一种单膦取代桥连氮杂丙烷桥铁铁氢化酶模型物及其合成方法和应用

说明书

本发明公开一种单膦取代桥连氮杂丙烷桥铁铁氢化酶模型物及其合成方法和应用，模型物的化学式为Fe₂[(μ‑SCH₂)₂NCH₂PPh₂](CO)₅，结构式如下：。合成时在氮气保护下，在圆底烧瓶中加入二苯基膦，在0℃下滴加除氧的甲醛水溶液和浓盐酸的混合液，搅拌反应，得到季膦盐；再取季膦盐、除氧的甲醇，三乙胺，室温反应，得到二苯基膦甲醇；将(μ‑SCH₂NHCH₂S‑μ)Fe₂(CO)₆溶解在除氧的二氯甲烷中，再加入Me₃NO·2H₂O，在室温下搅拌反应；再将得到的二苯基膦甲醇加入到上述的反应液中，室温下，磁力搅拌，得到暗红色固体产物。本发明属于金属有机合成技术领域，合成方法简单，容易操作，条件温和，常温反应，适用于大多数单膦配体的铁铁氢化酶的合成。

技术领域

本发明属于金属有机化学，氢化酶模型物合成技术领域，具体是一种单膦取代桥连氮杂丙烷桥铁铁氢化酶模型物及其合成方法和应用。

背景技术

寻找新的、清洁无害的、可再生能源是实现人类社会可持续发展所面临的当务之急。氢气具有无毒，燃烧效率高，燃烧产物无污染且可循环利用等特点被公认为是人类未来的理想能源，资源和污染是当今世界面临的最严峻的问题，氢气作为一种清洁能源，对人类环保具有显著性意义。因此化学工作者们以[2Fe2S]骨架作为活性中心进行氢化酶的化学模拟仿生研究。现有文献报道的铁铁氢化酶模型物，大部分只是单取代连接的含膦配体氢化酶模型物或者是对桥头原子进行改变，而本发明合成了一个新的、桥连氮杂丙烷桥、刚性结构的单膦的氢化酶活性中心[2Fe-2S]模型物。

发明内容

本发明的目的是提供一种单膦取代桥连氮杂丙烷桥铁铁氢化酶模型物及其合成方法和应用，模型物是具有稳定的含单膦配体的刚性结构。该模型物的合成方法简单，反应条件温和，易操作，可以大量制备。

实现本发明目的技术方案是：

一种单膦取代桥连氮杂丙烷桥铁铁氢化酶模型物，其化学式为Fe₂[(μ-SCH₂)₂NCH₂PPh₂](CO)₅，结构式如下：

本发明还提供单膦取代桥连氮杂丙烷桥铁铁氢化酶模型物的合成方法，合成路线如下所示：

具体合成方法，包括以下步骤：

1)氮气保护下，在圆底烧瓶中加入二苯基膦，在0℃下滴加甲醛水溶液和浓盐酸的混合液，磁力搅拌反应，反应液由浑浊变为澄清，将反应液置于冰箱中冷藏，有白色晶体析出，抽滤，得到季膦盐[Ph₂P(CH₂OH)₂]⁺Cl^–；

2)氮气保护下，在另一个圆底烧瓶中，加入季膦盐[Ph₂P(CH₂OH)₂]⁺Cl^–、甲醇，磁力搅拌完全溶解后，再加入三乙胺，室温反应，得到二苯基膦甲醇；

3)氮气保护下，将(μ-SCH₂NHCH₂S-μ)Fe₂(CO)₆溶解在二氯甲烷中，再逐滴再加入溶解甲醇中的脱羰基试剂Me₃NO·2H₂O，在室温下搅拌反应，反应液由橙红色变棕红色；