[发明专利]一种手性诱导从非手性前驱体制备手性金属卤化物的方法

说明书

本发明提供了一种手性诱导从非手性前驱体制备手性金属卤化物的方法，涉及到手性金属卤化物合成技术领域，采用手性分子作为诱导剂，以非手性胺和金属盐为前驱体，通过溶液合成法得到构型可控的手性产物。该方法的优点：合成方法简单；反应成本低；诱导效率高；诱导剂可选择性广；诱导产物构型可控；具有一定的普适性。该法实现了从非手性前驱体构筑手性金属卤化物，解决了目前手性金属卤化物的传统合成方法受手性前驱体的限制，主要是含手性的有机胺，通常价格昂贵，以及不含有手性中心的小分子有机胺难以实现手性金属卤化物的可控构筑等不足，对于手性金属卤化物，包括手性钙钛矿材料的制备及其在各个领域中的应用具有重大推动作用。

技术领域

本发明涉及到手性金属卤化物合成技术领域，具体涉及到一种从非手性前驱体高效诱导制备手性金属卤化物的方法。

背景技术

最近，将手性有机配体引入金属卤化物钙钛矿骨架的策略激发了有机无机杂化金属卤化物材料的设计和合成，这些材料在手性电子学、自旋电子学和铁电中有着广泛的应用。因此，有机无机杂化金属卤化物由于其特殊的手性电子特性在许多新兴领域如圆偏振光电探测器、圆偏振发光二极管、自旋电子器件等领域有着广泛的应用。目前，这类有机无机杂化金属卤化物的合成策略主要包括两种，即基于手性有机前体的原位合成和反应后与手性配体的后修饰的非原位合成。然而，这两种合成策略均受限于有限的手性有机配体的选择，这极大地限制了手性杂化金属卤化物的化学结构多样性。特别是相对较小的有机胺由于在其结构中引入手性中心十分困难，因此基于其构建手性金属卤化物十分挑战。例如，早在2019年就已经理论预测了基于手性甲胺构筑手性有机-无机三维杂化钙钛矿的结构，但直到现在还没有实现其合成，主要因为手性甲胺虽然理论上可以引入手性但合成十分困难。事实上，由较小有机胺构筑的金属卤化物结构往往具有更小的激子结合能和更长的电荷载流子扩散长度，被视为在许多领域有重要应用前景的非常有吸引力的材料。

发明内容

本发明提供了一种手性诱导从非手性前驱体制备手性金属卤化物的方法，是将氧化铋或三氧化二锑和手性诱导剂溶解在氢卤酸溶液中，加热并持续搅拌直至形成无色透明溶液后再加入二甲胺溴酸盐，进一步加热搅拌冷却至室温，得到本发明化合物产品DMA₄BiCl₇、DMA₄BiBr₇、DMA₄SbCl₇或DMA₄SbBr₇。

进一步的，氢卤酸溶液为氢溴酸、N,N-二甲基甲酰胺和氢溴酸的混合溶液、盐酸或N,N-二甲基甲酰胺和盐酸的混合溶液，体积比为1:1。

进一步的，氧化铋或三氧化二锑、手性诱导剂、二甲胺溴酸盐和氢卤酸的摩尔比例为：氧化铋或三氧化二锑：手性诱导剂：二甲胺溴酸盐：氢卤酸＝1.0mmol：2.0mmol：2.0mmol：3.0mL，在保持原料比例一定时，原材料的具体用量可随意选定。

进一步的，步骤2)是在100-130℃加热并持续搅拌直至形成无色透明溶液。

进一步的，还包括以下步骤：将反应液过滤并倒入第一容器中，将第一容器敞口置于第二容器内；将不良溶剂丙酮倒入第一容器的外壁与第二容器的内壁之间的空间中，将第二容器密封，整个系统避免震动在室温下放置；不良溶剂丙酮缓慢蒸汽扩散到第一容器的前驱体混合溶液中，得到本发明化合物产品。

经本发明验证有效的手性诱导剂包括：

本发明的技术效果是：