[发明专利]一种线性邻菲咯啉铜配合物及其制备方法与应用

说明书

本发明涉及一种线性邻菲咯啉铜配合物及其制备方法，以及其作为光敏材料在光解水制氢领域的应用。本发明方法制备得到的线性邻菲咯啉铜配合物是将3,8位和2,9位修饰后的1,10‑邻菲咯啉与Cu(I)和磷配体配位形成的铜基光敏剂，其制备方法为：在惰性气体保护下，将3,8位和2,9位修饰后的1,10‑邻菲咯啉配体、磷配体与一价铜盐溶于有机溶剂中，在一定温度下反应一段时间，反应结束后对反应液减压脱溶，经硅胶柱层析分离，收集含目标化合物的洗脱液，浓缩干燥得到得到金属铜配合物。所述铜配合物可应用于光解水制氢、光电材料等领域。

技术领域

本发明涉及一种线性邻菲咯啉铜配合物及其制备方法，以及其作为光敏材料在光解水制氢领域的应用。

背景技术

作为廉价金属的一价铜配合物由于在催化、光电材料、生物探针和太阳能电池等领域中的应用而受到国内外专家的广泛关注。含有菲咯啉的铜基光敏剂是由经1,10-邻菲咯啉分别在4,7位和2,9位修饰后作为氮配体与Cu(I)和磷配体配位形成的。

通过修饰可以增强配合物荧光强度，使其具有良好的发光性能和光学活性。S.Y.Park等报道了一种在菲咯啉4,7位用三芳胺修饰后的铜配合物，经过修饰后，改变了配合物的电子云分布，抑制了空间构型的扭曲，从而提高了制氢活性。本发明旨在通过对1,10-邻菲咯啉3,8位及2,9位的修饰，增强配合物的荧光强度、活性和刚性，使其具有良好的制氢效果和物理化学性能。

发明内容

本发明的目的在于解决现有技术问题的不足，提供一种在3,8位和2,9位修饰后的1,10-邻菲咯啉与Cu(I)和磷配体配位形成的铜基氮磷杂配光敏剂，且这种菲咯啉铜配合物呈线性结构，与文献报道的菲咯啉(非线性)铜基光敏剂有所不同，同时提供其制备方法和光电物理表征，以及其在光解水制氢气中的应用。

为了实现上述发明目的，本发明提供以下技术方案：

一种线性邻菲咯啉铜配合物，其分子结构为轴对称结构，如式(I)所示：

式(I)中，

R₁为氢或C1-C12烷氧基；R₂为氢、C1-C12烷基或C1-C12烷氧基；R₃为氢或C1-C12烷基；

X^-为六氟磷酸根、四氟硼酸根、氯离子、溴离子或碘离子。

更优选的，本发明所述的一种线性邻菲咯啉铜配合物，R₁为甲氧基，R₂为氢，R₃为异丙基，X为六氟磷酸根，其分子结构如式(II)所示。

本发明还提供了一种所述线性邻菲咯啉铜配合物的制备方法，所述的制备方法为：惰性气体保护下，将3,8位和2,9位修饰后的1,10-邻菲咯啉配体、磷配体与一价铜盐溶于有机溶剂中，在一定温度下反应一定时间，反应结束后对反应液减压脱溶，经硅胶柱层析分离，收集含目标化合物的洗脱液，浓缩干燥得到金属铜配合物。

优选的，所述3,8位和2,9位修饰后的1,10-邻菲咯啉配体为式(III)所示的邻菲咯啉配体。

优选的，所述一价铜盐为六氟磷酸四乙腈合铜、四氟硼酸亚铜、六氟磷酸亚铜、氯化亚铜、溴化亚铜或碘化亚铜。