[发明专利]含有[Mn3

摘要

本发明公开了含有[Mn3SrO4]和[Mn4SrO4]核心结构的簇合物及其制备方法和应用。本发明人发现，利用简单、廉价Mn2+、Sr2+无机化合物、羧酸为原料，以高锰酸阴离子为氧化剂，一步合成得到[Mn3SrO4]簇合物，进而在有水存在的情况下实现不对称仿生水裂解催化剂[Mn4SrO4]簇合物的合成，[Mn4SrO4]簇合物能够在有氧化剂存在下，催化水的裂解，并释放出氧气。本发明得到的中性[Mn3SrO4](R1CO2)6(R1CO2H)3簇合物作为合成仿生水裂解催化剂的前体，可以用于合成不同类型的仿生水裂解催化剂。[Mn4SrO4](R1CO2)8(L1)(L2)(L3)(L4)簇合物可作为人工水裂解催化剂，用于在电极表面，或有氧化剂(可以是稳定的氧化剂，也可以是光诱导产生的瞬态氧化剂)驱动水的催化裂解。这类[Mn3SrO4]簇合物和[Mn4SrO4]仿生水裂解催化剂目前均未见有相关的文献报道。

主权项

1.一种如式I所示的[Mn₃SrO₄](R₁CO₂)₆(R₁CO₂H)₃类化合物，其特征在于：所述化合物含有三个Mn离子和一个Sr²⁺离子，它们通过四个O^2‑离子连接成[Mn₃SrO₄]异核金属簇骨架核心；[Mn₃SrO₄]簇合物的外围配体由六个羧酸阴离子(R₁CO₂^‑)和三个中性羧酸配体(R₁CO₂H)提供，其中三个Mn离子的价态均为+4价，整个簇合物呈电中性；其中，R₁选自H或C_1‑8直链或支链烷基。优选地，羧酸阴离子(R₁CO₂^‑)可以为甲酸、乙酸、丙酸、丁酸、异丁酸、戊酸、异戊酸、特戊酸、己酸等羧酸阴离子。优选地，R₁可以为氢(H)、甲基(‑CH₃)、乙基(‑C₂H₅)、正丙基(‑CH₂CH₂CH₃)、异丙基(‑CH(CH₃)₂)、正丁基(‑(CH₂)₃CH₃)、异丁基(‑CH(CH₃)C₂H₅)、叔丁基(‑C(CH₃)₃)、正戊基(‑(CH₂)₄CH₃)、异戊基(‑CH₂CH₂CH(CH₃)₂等。优选地，所述式I化合物选自：化合物1,[Mn₃SrO₄](R₁CO₂)₆(R₁CO₂H)₃，其中，R₁＝叔丁基。其单晶为三方晶系，空间群为R‑3c，晶胞参数为α＝90.00°，β＝90.00°，γ＝120.00°，Z＝6，体积为其结构如式I‑1所示：其中R₁为叔丁基式I‑1。