[发明专利]一种钴配合物、制备方法及其用途

说明书

技术领域

本发明属于金属-有机配合物材料技术领域，具体涉及一种钴配合物、制备方法及其用途。

背景技术

配合物用做催化剂具有很多优点：1)配合物的网络结构中常具有一定形状和体积的孔洞，可基于孔洞形状和大小选择性地容纳客体分子，有力的提高了催化剂的选择性；2)在化学修饰下，可合成手性多孔结构的配合物，这是传统无机催化剂无法达到的；3)有机配体占据了部分金属配位点，提高了金属离子的稳定性，从而有助于提高选择性；4)配合物温和的合成技术有利于催化剂的工业化应用；5)作为催化活性中心的过渡金属离子均匀分散，不易聚集；6)有机基团的引入使配体结构呈现多样化有可能改变金属离子的催化选择性。基于这些优点，配合物用做催化剂的前景异常引人注目。

2,2’-二羟基联苯如2,2’-二羟基-3,3’,5,5’-四叔丁基联苯(TBBP)是一种重要的有机合成中间体，可用于合成有机材料稳定剂、金属催化剂配体、双齿亚磷酸酯配体以及作为阴离子捕获剂等。2,2’-二羟基联苯可以通过相应的酚与过氧化氢反应或用氧气以二氯乙烷为溶剂，在铜、钴、锰盐催化氧化下得到。国外仅有的两个专利(WO9946227.1999和US4380676.1983)报道了TBBP的合成方法。但该方法需要使用有机溶剂，对环境有污染，而且产物收率仅为68%左右。

伴随着化学进程日益增长的环境压力，如今人们越来越提倡绿色化学，不提倡使用有机溶剂。所以，寻找以水为溶剂进行2,4-二叔丁基苯酚（2,4-DBP）氧化偶联反应的催化剂，即进行所谓的“清洁工艺”反应是当前对化学工作者具有挑战意义的课题。

发明内容

本发明的目的是为了提供一种钴配合物。

本发明的另一目的是提供钴配合物的制备方法。

本发明的再一目的是提供所述钴配合物的用途。

本发明的目的采用如下技术方案实现。

一种钴配合物，其分子式为[Co(qc)₂(H₂O)₂]·2H₂O，其中qc表示3-羟基-2-喹喔啉羧酸根，结构式如式（I）所示：

所述钴配合物为单斜晶系晶体，空间群为P21，晶胞参数为：

一种制备所述钴配合物的方法，采用3-羟基-2-喹喔啉羧酸与二价钴化合物在溶液中反应得到所述钴配合物。

所述钴配合物的方法，包括如下步骤：将3-羟基-2-喹喔啉羧酸的甲醇溶液滴加到Co(ClO₄)₂水溶液中，混合均匀，室温下静置5～10天，进行自组装反应，得到红色块状晶体，然后依次用无水乙醇、乙醚洗涤，干燥，即得所述钴配合物。

所述3-羟基-2-喹喔啉羧酸的甲醇溶液的浓度为0.01～2mol·L^-1，所述Co(ClO₄)₂水溶液中Co(ClO₄)₂的浓度为0.001～1mol?L^-1，所述3-羟基-2-喹喔啉羧酸的甲醇溶液与Co(ClO₄)₂水溶液的体积比为（3～5）：（0.4～2）。

本发明还提供所述钴配合物在催化2,4-二叔丁基苯酚氧化偶联反应方面的应用。

所述应用，包括如下步骤：将2,4-二叔丁基苯酚、KOH、十二烷基硫酸钠和水混合，搅拌下加入所述钴配合物，搅拌下加热；至温度升至30-60℃后，滴入质量百分浓度为30%的H₂O₂水溶液，反应3～5h。所述钴配合物与2,4-二叔丁基苯酚的摩尔比为1%～5%；所述KOH、十二烷基硫酸钠和2,4-二叔丁基苯酚的摩尔比是（1～4）：（1～3）：1；每毫摩尔2,4-二叔丁基苯酚对应的加水量为5-10ml；每毫摩尔2,4-二叔丁基苯酚对应的H₂O₂水溶液的加入量为10-30μl。

本发明相比现有技术具有以下优点：

1、本发明经过分子自组装而成的单晶钴配合物，具有一定的粒度，独特的结构，有较高的催化活性、选择性和良好的稳定性。

2.本发明钴配合物的制备方法简单，产率高，对环境无污染。