[发明专利]一种不对称亚胺-吡啶-钴类金属催化剂及其制备方法和应用

权利要求书

1.一种不对称亚胺-吡啶-钴类金属催化剂在电催化还原二氧化碳的应用，其特征在于，所述不对称亚胺-吡啶-钴类金属催化剂的结构为六配位的八面体模型结构，其结构式如下式I所示：

其中，R1和R2各自独立地表示烷基、三甲基硅基、胺基、亚胺基、烷氧基、苄基或卤素取代基；所述卤素取代基为-F、-Cl、-Br或-I；

R3表示氢原子、烷基、烷氧基、苯基、苄基、胺基、吡啶基、恶唑基或生物素；

R4和R5各自独立地表示氢原子、烷基、烷氧基、氨基、腈基、芳基或生物素；

L1、L2和L3各自独立地表示卤素原子、乙腈分子、羧酸根基团、甲醇分子、水分子或四氢呋喃基团。

2.根据权利要求1所述的应用，其特征在于，所述R1和R2各自独立地表示1-6个碳原子的烷基。

3.根据权利要求1所述的应用，其特征在于，所述R3表示1-10个碳原子的烷基。

4.根据权利要求1所述的应用，其特征在于，所述R4和R5各自独立地表示氢原子、芳基或1-6个碳原子的烷基。

5.根据权利要求1所述的应用，其特征在于，所述不对称亚胺-吡啶-钴类金属催化剂的制备方法包括如下步骤：

1)将反应物A溶于四氢呋喃得到混合液B；

将烷基溴化镁溶于乙醚得到混合液C；

将混合液C和混合液B混合反应，得到混合液D；

将饱和含铵溶液和混合液D混合进行猝灭反应，得到反应物E；

其中，所述反应物A的结构式为：

2)将反应物E溶于醇中得到混合液F；

将混合液F和酸混合得到混合液G；

将混合液G和苯胺类化合物混合反应，得到反应物H；

3)将四氢呋喃、反应物H和钴盐混合反应，得到不对称亚胺-吡啶-钴类金属催化剂。

6.根据权利要求5所述的应用，其特征在于，步骤1)中所述烷基溴化镁为甲基溴化镁、乙基溴化镁、丁基溴化镁或丙基溴化镁。

7.根据权利要求5所述的应用，其特征在于，步骤1)中所述饱和含铵溶液为饱和氯化铵水溶液、饱和溴化铵水溶液或饱和氢氧化铵水溶液。

8.根据权利要求5所述的应用，其特征在于，步骤1)中所述混合液B的浓度为0.01～1mol/L。

9.根据权利要求5所述的应用，其特征在于，步骤1)中所述混合液C的浓度为1～2mol/L。

10.根据权利要求5所述的应用，其特征在于，步骤1)中所述混合液B和混合液C的体积比为1～10：1。

11.根据权利要求5所述的应用，其特征在于，步骤1)中所述混合液C和混合液B的混合方式为：将混合液C逐滴加入混合液B中，搅拌反应得到混合液D；其中，所述滴加时的温度为0～10℃，所述搅拌反应为-15～-20℃搅拌反应2～4h，然后常温条件搅拌3～4h。

12.根据权利要求5所述的应用，其特征在于，步骤1)中所述饱和含铵溶液和混合液D的混合方式为：将饱和含铵溶液逐滴加入混合液D中直至反应液体表面不再冒烟，溶液逐渐变为橘红色；其中所述滴加在冰浴条件0～-10℃下进行。

13.根据权利要求5所述的应用，其特征在于，步骤2)中所述醇为甲醇、乙醇、丙醇、丁醇或乙二醇。

14.根据权利要求5所述的应用，其特征在于，步骤2)中所述酸为甲酸、醋酸、丙酸、丁酸或草酸。

15.根据权利要求5所述的应用，其特征在于，步骤2)中所述苯胺类化合物为2,6-二异丙基苯胺、苯胺、2,6-二硝基苯胺或2,6-二溴苯胺。