[发明专利]一种平面型双核二茂铁衍生物及其合成方法和应用

权利要求书

1.一种平面型双核二茂铁衍生物，其特征在于：所述平面型双核二茂铁衍生物的化学结构式如下，将所述平面型双核二茂铁衍生物用作盐穴液流电池的正极活性物质；

其中，X^-为Cl^-、I^-、Br^-、PF₆^-、BF₄^-、TFSI^-中的一种；R为含有C、N、O、S、H、卤素的直链、支链和环状结构单元。

2.一种如权利要求1所述的平面型双核二茂铁衍生物的合成方法，其特征在于：包括以下步骤：

S1、在冰水浴下将二茂铁、DMF溶解于氯仿中，加入POCl₃，加热反应回流，反应结束后减压旋出氯仿后在冰水浴下加入无水Na₂SO₄粉末将溶液PH值调至中性，抽滤析出的固体，45℃真空干燥，得到红色固体产物，其反应方程式为：

S2、在氮气的保护下，将步骤S1合成的二茂铁甲醛与邻苯二胺、氯仿混合加热，加入对甲基苯磺酸反应；反应结束后，冷却至室温，过滤出杂质，滤液分别用饱和的碳酸钠和氯化钠水溶液洗涤3次，将有机层用无水Na₂SO₄干燥，旋干有机层，得到橙色的固体产物，其反应方程式为：

S3、在氮气的保护下，将步骤S2合成的1-二茂铁基甲基-2-二茂铁基苯并咪唑和卤代烷烃混合加热回流，反应结束之后，冷却至室温，旋干有机层，得到橙色的固体产物，其反应方程式为：

S4、将步骤S3合成的卤代双核二茂铁溶解于有机溶剂中，加入含有阴离子置换剂的有机溶液，混合反应，得到含有不同阴离子的平面型双核二茂铁衍生物。

3.根据权利要求2所述的平面型双核二茂铁衍生物的合成方法，其特征在于：所述步骤S1中的反应物摩尔比为：二茂铁：DMF：POCl₃：氯仿＝1：(1～4)：(1～4)：(10～20)，加热温度为80～120℃，反应时间为8～48h。

4.根据权利要求2所述的平面型双核二茂铁衍生物的合成方法，其特征在于：所述步骤S2中的反应物摩尔比为：二茂铁甲醛：邻苯二胺：氯仿：对甲基苯磺酸＝1：(0.3～0.8)：(1～4)：(0.01～0.1)，加热温度为80～120℃，反应时间为4～24h。

5.根据权利要求2所述的平面型双核二茂铁衍生物的合成方法，其特征在于：所述步骤S3中的反应物摩尔比为：1-二茂铁基甲基-2-二茂铁基苯并咪唑：卤代烷烃＝1：(1～2)，加热温度为80～120℃，反应时间为4～24h；所述卤代烷烃的卤基为：-I，-Br，-Cl，烷基链长度为1～4。

6.根据权利要求2所述的平面型双核二茂铁衍生物的合成方法，其特征在于：所述步骤S4中阴离子置换剂为六氟磷酸根、四氟硼酸根、双三氟甲烷磺酰亚胺根中的一种。

7.根据权利要求2所述的平面型双核二茂铁衍生物的合成方法，其特征在于：所述步骤S4中所述的有机溶剂为甲醇、DMF、氯仿中的一种。