[发明专利]一种具有光催化性能的金属铱-卡宾配合物及其制备方法和应用

权利要求书

1.一种具有光催化性能的金属铱-卡宾配合物，其特征在于，所述金属铱-卡宾配合物的分子式为C₃₄H₃₆Cl₂IrN₆PF₆，其结构式如式Ⅲ结构所示：

其中Mes为2,4,6-三甲基苯基。

2.根据权利要求1所述的一种具有光催化性能的金属铱-卡宾配合物，其特征在于，所述金属铱-卡宾配合物为单斜晶系的单核-六齿配位合物，属于P_21/c空间群，晶胞参数为：α＝90°，β＝101.045(2)°，γ＝90°。

3.一种根据权利要求1或2所述的一种具有光催化性能的金属铱-卡宾配合物的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

(1)卡宾前体吡啶-咪唑溴盐的合成：

将如式I结构所示的N-(2,4,6-三甲基苯基)咪唑与2-溴吡啶混合，密封，升温于无溶剂条件下搅拌反应，反应结束后冷却至室温，得到第一粗产物，取出所述第一粗产物并用醚类溶剂洗涤、抽滤，即得到如式Ⅱ结构所示的卡宾前体吡啶-咪唑溴盐；

(2)金属铱-卡宾配合物的合成：

i)将步骤(1)制得的所述卡宾前体吡啶-咪唑溴盐溶于卤代烃溶剂中，然后加入氧化银固体，避光于室温下反应1h，反应结束后，过滤以去除氧化银后减压浓缩以除去二氯乙烷，得到的残留固体为银-卡宾中间配合物；

ii)将步骤i)制得的所述银-卡宾中间配合物全部溶于乙二醇中，然后加入三氯化铱和六氟磷酸钾，搅拌下加热反应，反应结束后，冷却至室温，析出固体物质，过滤，洗涤滤出的滤渣，得到第二粗产物，重结晶后得到如式Ⅲ结构所示的金属铱-卡宾配合物的纯品。

4.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，步骤(1)中所述升温的温度为160℃～200℃、反应时间为8h～24h；所述N-(2,4,6-三甲基苯基)咪唑与所述2-溴吡啶的摩尔比为1:(1～1.2)；所述醚类溶剂为乙醚。

5.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，步骤(2)中所述加热反应的温度为100℃～120℃、反应的时间为8h～36h；步骤(2)中所述卡宾前体吡啶-咪唑溴盐在所述二氯乙烷中的摩尔浓度为0.05mol/L～0.5mol/L；所述卡宾前体吡啶-咪唑溴盐与所述氧化银的摩尔比为1:(1～2)；

所述卤代烃溶剂为二氯甲烷或二氯乙烷；

所述银-卡宾中间配合物在所述乙二醇中的摩尔浓度为0.01mol/L～0.5mol/L；所述三氯化铱、所述卡宾前体吡啶-咪唑溴盐、所述六氟磷酸钾的摩尔比为1:(2～4):(1～3)。

6.一种根据权利要求1或2所述的具有光催化性能的金属铱-卡宾配合物在催化加成末端炔烃化合物与靛红衍生物中的应用，其特征在于，所述应用中的所述金属铱-卡宾配合物作为光催化剂。

7.根据权利要求6所述的应用，其特征在于，所述应用的方法为：将所述末端炔烃化合物溶于酮类溶剂中，加入所述靛红衍生物、所述金属铱-卡宾配合物、叔胺，混合均匀后，光照下搅拌反应4h～48h，反应结束后除去溶剂，经柱层析后得到所述末端炔烃化合物与所述靛红衍生物的加成产物。

8.根据权利要求7所述的应用，其特征在于，所述末端炔烃化合物为苯乙炔、4-甲氧基苯乙炔中的一种；所述靛红衍生物为N-苄基靛红；所述叔胺为三乙胺、三丁胺、二异丙基乙基胺中的一种；所述酮类溶剂为丙酮、丁酮、环戊酮中的一种。

9.根据权利要求7所述的应用，其特征在于，所述末端炔烃化合物在所述酮类溶剂中的摩尔浓度为0.1mol/L～2.0mol/L；所述靛红衍生物与所述末端炔烃化合物的摩尔比为1:(1～3)；所述靛红衍生物、所述金属铱-卡宾配合物、所述叔胺的摩尔比为1:(0.001～0.05):(0.1～0.5)。

10.根据权利要求7所述的应用，其特征在于，所述光照采用LED灯，所述LED灯的功率为3W～40W。