[发明专利]一种5-硝基乳清酸钴配合物及其制备方法与用途

说明书

本发明公开了一种5‑硝基乳清酸钴配合物及其制备方法与用途，该配合物是由钴盐、5‑硝基乳清酸以及、1,3‑二(4‑吡啶)丙烷为原料通过自组装反应制备而得，具有明确的空间结构和准确的分子式，合成步骤简单。其不对称结构单元由0.5个金属钴离子、0.5个5‑硝基乳清酸根、0.5个1,3‑二(4‑吡啶)丙烷和0.5个配位水分子组成，晶系为三斜，空间群为P‑1。所制备的钴配合物是一种助催化剂和载体，其负载上纳米Co/C后，具有优异的催化还原性能，且可以循环使用，在催化材料领域具有广阔的应用前景。

技术领域

本发明属于配位化学领域，具体涉及一种5-硝基乳清酸钴配合物及其制备方法与用途。

背景技术

配合物一般指由过渡金属的原子或离子与含有孤对电子的配体分子通过配位键结合形成的一类化合物。配合物是化合物中较大的一个子类别，它广泛应用于日常生活、工业生产及生命科学中，近些年来的发展尤其迅速，它不仅与无机化合物、有机金属化合物相关联，并且与现今化学前沿的原子簇化学、配位催化及分子生物学紧密相连或重叠。人们很早就开始接触配位化合物，大多用作日常生活用途，原料也基本上是由天然取得的，比如杀菌剂胆矾和用作染料的普鲁士蓝。最早对配合物的研究开始于1798年，法国化学家塔萨厄尔首次用二价钴盐、氯化铵与氨水制备出CoCl_3·6NH₃，当时无法解释配位化合物的成键及性质。1893年，瑞士化学家维尔纳总结了前人的理论，首次提出了现代的配位键、配位数和配位化合物结构等一系列基本概念，成功解释了很多配合物的电导性质、异构现象及磁性。自此，配位化学才有了本质上的发展。维尔纳也被称为“配位化学之父”，并因此获得了1913年的诺贝尔化学奖。在分析化学中，配合物可用于离子的分离、金属离子的滴定、掩蔽干扰离子等。工业生产中，配合物可用于硬水软化、金属的分离与提纯、配位催化，例如，合成氨工业中用醋酸二氨合铜除去CO，有机金属催化剂催化烯烃的聚合反应或寡合催化反应，以及不对称催化于药物的制备。

5-硝基乳清酸及其衍生物具有非对称的空间结构和不同配位原子或官能团，能够和过渡金属离子形成丰富多样的配位化合物。Co(II)离子具有3d⁷价电子结构，具有空的d轨道，能够形成d-d跃迁，具有丰富的电化学性质。二价Co(II)离子能够与乳清酸及其衍生形成多种多样配合物，这些配合物在催化、萃取以及光电材料领域显示出广泛的应用前景。中国专利(胡秀峰等，CN102329610B)公开了一种紫色荧光材料，该材料是基于5-硝基乳清酸的镉配合物；殷艺晅等人(一种双核镍配合物及其制备方法，申请号为2017104399847)公开了一种乳清酸镍配合物；宋铂(CN 106946798B)等人公开了一种对过氧化氢具有电化学响应的钴络合物及其制备方法；徐欢等人(CN 106928153B)公开了一种对甲醛具有电催化活性的钴配合物及其制备方法；华璐钦等人(CN106831886B)公开了一种用于检测尿素的电化学传感器材料及其制备方法。本发明通过5-硝基乳清酸、1,3-吡啶丙烷与Co(II)离子通过自组装反应制备了一种5-硝基乳清酸钴超分子配合物，该配合物具有的明确空间结构和准确的分子式，分子中具有多个氢键给体和受体，通过氢键或π-π堆积作用能够形成三维超分子网络，该配合物具有良好的物理化学性能，在催化材料领域具有广阔的应用前景。随着社会的发展以及对环境保护要求的不断提高，人们对现有催化剂的循环使用、催化效率、廉价易得等也提出了新的要求。

发明内容

本发明是针对现有技术中存在的问题，提供一种5-硝基乳清酸钴配合物及其制备方法与用途。