[发明专利]一种水溶性单核钌配合物的制备方法

说明书

一种水溶性单核钌配合物的制备方法，将吡啶基化合物与碱加入到溶剂中，然后加入[Ru(bda)(DMSO)₂]，在50～100℃下反应1～12h，得到水溶性单核钌配合物。本发明通过在配合物轴向引入亲水性的离子型取代基团，使目标配合物具有了良好的水溶性。此类配合物作为水氧化催化剂，具有良好的催化性活性高、催化寿命；制备步骤简单、产率高，并且催化过程中不需要添加任何有机溶剂，节约资源，绿色环保。因此，这类水溶性钌配合物作为水氧化催化剂具有良好的开发和应用价值，发展前景乐观。本发明制备的配合物水溶性良好、结构稳定性，作为水氧化催化剂具有催化活性高、催化寿命长等优点。

技术领域

本发明涉及一种水溶性单核钌配合物的制备方法。

背景技术

水氧化反应的主要产物是氧气，而氧气是人类生存的关键。便捷、高效的制备氧气对于航空、航天、深海探索等具有重要意义。同时水氧化反应也产生了质子和电子，这是开发新型能源所必须的原料。因此，开发高效的、稳定的水氧化催化剂至关重要。

在众多水氧化催化剂当中，6,6’-二羧酸-2,2’联吡啶钌类催化剂[Ru(bda)L₂]因其效果出众，受到人们的广泛关注。然而这类催化剂的不足之处在于：水溶性差，催化过程中往往需要加入有机溶剂，不符合绿色化学发展理念，也不利于广泛应用。

发明内容

为克服现有技术中的问题，本发明的目的在于提供一种水溶性单核钌配合物的制备方法。

为实现上述目的，本发明通过下述技术方案来实现：

一种水溶性单核钌配合物的制备方法，将吡啶基化合物与碱加入到溶剂中，然后加入[Ru(bda)(DMSO)₂]，在50～100℃下反应1～12h，得到水溶性单核钌配合物。

本发明进一步的改进在于，吡啶基化合物与碱的比为1:(1～2)。

本发明进一步的改进在于，吡啶基化合物与[Ru(bda)(DMSO)₂]的物质的量的比为1:(1～2)。

本发明进一步的改进在于，吡啶基化合物为4-吡啶基吡啶氯盐酸盐或4-吡啶羧酸。

本发明进一步的改进在于，碱为氢氧化钠、碳酸钠或三乙胺。

本发明进一步的改进在于，溶剂为甲醇、乙醇、丙醇或异丙醇。

与现有技术相比，本发明具有的有益效果：本发明通过在配合物轴向引入亲水性的离子型取代基团，使目标配合物具有了良好的水溶性。此类配合物作为水氧化催化剂，具有良好的催化性活性高、催化寿命；制备步骤简单、产率高，并且催化过程中不需要添加任何有机溶剂，节约资源，绿色环保。因此，这类水溶性钌配合物作为水氧化催化剂具有良好的开发和应用价值，发展前景乐观，值得在实验室工作及工业化过程中推广。本发明制备的配合物水溶性良好、结构稳定性，作为水氧化催化剂具有催化活性高、催化寿命长等优点。

附图说明

图1为合成路线图。

图2为实施例1的产物核磁谱图。

图3为实施例2的产物核磁谱图。

图4为实施例3的产物核磁谱图。

图5为实施例1、实施例2与实施例3的催化性能测试。

具体实施方式

下面通过具体实施例进一步说明本发明实施方式，但并不用于限制本发明的实施范围。

本发明的制备过程如下：

将吡啶基化合物与碱加入到溶剂中，然后加入[Ru(bda)(DMSO)₂]，在50～100℃下反应1～12h，得到水溶性单核钌配合物。