[发明专利]二氰基四叔丁基吡啶钌金属有机化合物及制备方法和应用

说明书

一种二氰基四叔丁基吡啶钌金属有机化合物，其分子式为trans‑Ru(L)₄(CN)₂，L为叔丁基吡啶，该化合物中心金属钌原子是扭曲的八面体六配位构型，其中四个位置被四个叔丁基吡啶的四个氮原子所占据，剩余的两个位置被两个氰基上的碳原子在反式位置所占据。本发明还公开了一种二氰基四叔丁基吡啶钌金属有机化合物的制备方法。本发明制备得到的二氰基四叔丁基吡啶钌金属有机化合物是构筑氰桥多核化合物的良好构筑单元，从而构建出许多结构新颖、功能性质特殊的金属配合物，为功能化配合物的设计合构筑提供了更多的可能。在分子基磁性材料、非线性光学材料、选择性催化、分子识别、气体吸附、光电材料等方面有着良好的潜在应用。

技术领域

本发明属于功能材料领域，涉及到二氰基四叔丁基吡啶钌金属有机化合物及制备方法和应用。

背景技术

钌(Ⅱ)配合物不但具有优异的光物理、光化学性质，其分子本身可塑性也很强，可以根据需要来改变配体结构，设计出各种各样的不同用途的钌(Ⅱ)配合物应用于多个领域。迄今，已有许多新颖的多联配体及其钌(Ⅱ)配合物被合成出来。

在过去的几十年中，与其他过渡金属化合物相比，钌化合物，尤其是多吡啶钌配合物的光物理化学性质研究得到了令人瞩目的发展。其中吡啶作为一种最常见的钌配合物在最近多年中被广泛的研究与应用。由于其具有良好的化学稳定性、氧化还原性、激发态反应活性及良好的发光特性。钌配合物在光化学、光物理、光催化、电化学、光电化学和电子能量转移等方面已经并将继续发挥重要的应用价值。近年来，钌多联配合物的研究主要集中在超分子光化学，特别是超分子自组装中的电子、能量转移研究中。主要包括荧光多核金属配合物、光活性的树形分子、人工光捕获器件、光诱导电分离器件、光能分机器、染料敏化太阳能电池、荧光化学传感器等研究领域。而氰基单核化合物是合成多核钌配合物的重要构筑单元，因此合成氰基构筑单元在合成多核钌配合物具有非常重要的研究意义。

发明内容

本发明提供一种二氰基四叔丁基吡啶钌金属有机化合物。

以分子为结构基元组装而成的分子基材料，是近年来最为活跃的研究领域之一。分子基材料研究的领域主要包括分子基磁性材料、类分子筛材料、非线性光学材料、半导体和光导体材料、超导体和导电高聚物乃至分子器件等。氰基桥联配合物因具有结构多样和性能优异等特点， 作为功能材料在选择性催化、分子识别、气体吸附、光电材料、新型半导体材料、磁性材料和负热膨胀材料等领域显示出诱人的应用前景。

氰基配体是合成金属配合物的一种理想配体，对该配体的研究已比较深入。首先，氰根配合物有较大的应用价值，如普鲁士蓝和滕氏蓝颜料、氰化法提金、电镀工业等，氰根配合物在磁性材料、发光材料、太阳能存储和光催化等方面有着广阔的应用前景。其次，氰基作为桥联基团有其自身的结构特点。作为桥基，它本身距离很短，是目前较短的双原子桥基(0.110 nm左右)，易于连接过渡金属形成扩展结构，构建起线性排列的桥联结构，从而在一定程度上可以控制化合物的拓扑结构；其次，氰基是有利于传递磁相互作用的共轭体系的桥基；最后，氰基是一个可以同时利用C原子或者N原子配位的两可配体。另外，作为反应母体的氰桥化合物，外围配位的金属离子可以按要求选择，使得这类化合物顺磁金属离子之间的耦合作用在一定程度上具有预见性。在诸多影响化合物磁性质的因素中，桥联基团起着至关重要的作用，它调控着顺磁离子间的距离，磁轨道的叠加程度，并提供磁相互作用电子传递的途径。因此到目前，人们制备了大量的氰桥金属化合物，其中多数化合物不但具有结构的新颖性，同时表现出有趣的磁性，例如室温磁体、单分子磁体、单链磁体、自旋交错分子磁体、光致分子磁和热致分子磁体等磁性质。

本发明合成的二氰基四叔丁基吡啶钌金属有机化合物是合成氰桥多核配合物的重要构筑单元，从而构建出许多结构新颖、功能性质特殊的金属配合物，为功能化配合物的设计合构筑提供了更多的可能。因此合成这类化合物在合成多核钌配合物具有非常重要的研究意义。

本发明索要解决的技术问题通过以下技术方案予以实现。