1,4-二甲基-2,5-二-1h-雙三唑聯苯二甲酸銅配合物單晶與應用
【專利摘要】本發明公開了1,4?二甲基?2,5?二?1H?雙三唑聯苯二甲酸銅配合物單晶及其制備方法與應用，其結構：[Cu(L)(H2O)(bpdca)]，其中，L=1?(2,5?二甲基?4?(1H?1,2,4?三唑?1?基)苯基)?1H?1,2,4?三唑；bpdca=聯苯二甲酸。同時還公開了單晶的制備方法。它是采用常溫揮發法，即L、bpdca和Cu(NO3)2·6H2O在水中攪拌半小時后過濾，濾液常溫揮發兩周后得到適合X?射線單晶衍射的藍色塊狀晶體。其中L:bpdca:Cu(NO3)2·6H2O的摩爾比為1:1:1。本發明進一步公開了1,4?二甲基?2,5?二?1H?雙三唑聯苯二甲酸銅配合物單晶專屬性用于對氟苯硼酸生成4,4'?二氟聯苯的催化劑方面的應用。
【專利說明】1 ,4-二甲基-2,5-二-1 Η-雙三唑聯苯二甲酸銅配合物單晶與 應用
[0001] 本發明得到天津市教委創新團隊(TD12-5037)的資助。
技術領域
[0002] 本發明屬于有機和無機合成技術領域，涉及1，4-二甲基-2，5-二-1Η-雙三唑聯苯 二甲酸銅配合物單晶[Cu(L)(H20)(bpdca)]的制備方法及作為催化劑方面的應用，其中，L =1-(2,5-二甲基-4-(1Η-1,2,4-三唑-1-基）苯基2,4-三唑;bpdca =聯苯二甲酸。
【背景技術】
[0003] 1,2,4-三唑及其衍生物兼有吡唑和咪唑的配位特點，是配位能力較強的橋連配 體，目前已合成并表征了大量的單核、多核和多維化合物。這些配體能夠以1，2位上的氮原 子與金屬離子配位形成Nl，N2-橋連模式，對于4位未取代的1，2，4-三唑衍生物能通過2，4位 上的氮原子形成N2，N4-橋連模式，這種N2，N4-橋連模式同金屬酶中咪唑的N1，N3-橋連模式 類似。對于三唑類化合物的特殊用途還表現在分子器件化的設計上，合成具有不同維數的 金屬配合物乃是完成器件化至關重要的一步。
[0004] 本發明即是采用常溫揮發法，g卩L、bpdca和Cu(N03)2 · 6H2〇在水中攪拌半小時后過 濾，濾液常溫揮發兩周后得到適合X-射線單晶衍射的藍色塊狀晶體，結構為[Cu(L)(H20) (bpdca)]，其中，L = 1-(2,5-二甲基-4-(1Η-1，2,4-三唑-1-基）苯基）-1Η-1，2,4-三唑； bpdca =聯苯二甲酸。該配合物還可作為對氟苯硼酸生成4,4'_二氟聯苯的催化劑得以應 用。
【發明內容】
[0005] 為此本發明人提供了如下的技術方案： 一種1，4_二甲基-2,5_二-1H-雙三唑聯苯二甲酸銅配合物的單晶，其特征在于該單晶 結構采用APEX II (XD單晶衍射儀，使用經過石墨單色化的Moka射線，λ = 0.71073 A為入 射輻射，以ω -2Θ掃描方式收集衍射點，經過最小二乘法修正得到晶胞參數，從差值傅立葉 電子密度圖利用軟件解出單晶數據：
其結構如下：
[Cu(L)(H20)(bpdca)]，其中 L = 1-(2,5-二甲基-4-(1Η-1,2,4-三唑-1-基）苯基2,4-三唑； bpdca =聯苯二甲酸。
[0006] 本發明進一步公開了 1，4-二甲基-2，5-二-1H-雙三唑聯苯二甲酸銅配合物單晶的 制備方法，其特征在于它是采用常溫揮發法，將L、bpdca和Cu(N03)2 · 6H20在水中攪拌半小 時后過濾，濾液常溫揮發兩周后得到適合X-射線單晶衍射的藍色塊狀晶體;其中L:bpdca:Cu(N03)2 · 6H20的摩爾比為1:1:1; 1，4_二甲基-2,5-二-1H-雙三唑聯苯二甲酸銅配合物單晶的結構為[Cu(L)(H20) (bpdca)];其中 L = 1-(2,5-二甲基-4-(1Η-1，2,4-三唑-1-基）苯基）-1Η-1，2,4-三唑； bpdca =聯苯二甲酸；
L bpdca〇
[0007] 本發明更進一步公開了 1，4-二甲基-2，5-二-1H-雙三唑聯苯二甲酸銅配合物單晶 專屬性對氟苯硼酸生成4,4'_二氟聯苯的催化劑得以應用，實驗結果顯示： (1) 實施例2中的配合物單晶專屬性對氟苯硼酸生成4，4'_二氟聯苯的催化劑具有較 好的催化效果，催化產率達到96%;
(2) 配合物單晶對3-甲氧基苯硼酸、1-萘苯硼酸、4-甲硫基苯硼酸、4-氯苯硼酸、4-吡 啶苯硼酸催化效果一般甚至不反應。
[0008] 本發明公開的一種1，4-二甲基-2,5-二-1H-雙三唑聯苯二甲酸銅配合物單晶所具 有的優點和特點在于： (1)反應操作簡便易行。
[0009] (2)反應收率高，所得產品的純度高。
[0010] (3)本發明所制備的1，4_二甲基-2,5-二-1H-雙三唑聯苯二甲酸銅配合物單晶， 生產成本低，方法簡便，適合大規模生產。在催化對氟苯硼酸生成4，4 二氟聯苯方面具有 良好的催化效果。
【附圖說明】
[0011] 圖1:配合物單晶的晶體結構圖； 圖2:配合物單晶的三維結構圖； 圖3:4,4'_二氟聯苯的1H NMR圖。
【具體實施方式】
[0012] 下面結合實施例對本發明做進一步的說明，實施例僅為解釋性的，決不意味著它 以任何方式限制本發明的范圍。所用原料均有市售。所有原料都是從國內外的化學試劑公 司進行購買，例如1，4_二溴-2,5_二甲基苯等原料，沒有經過繼續提純而是直接使用的。 [0013] 實施例1 1，4-二溴-2，5-二甲基苯：1Η-1，2，4-三唑:碳酸鉀:氧化銅的摩爾比為2:10:30:1 在裝有磁子、回流冷凝器和溫度計的50 mL三口圓底燒瓶內分別加入CuO (0.0398 mg， 0.5 mmol)，碳酸鐘（2.0731 g, 15 mmol)，lH-l，2,4-5_(0.345 mg，5mmol)，l，4-: 溴-2,5-二甲基苯（0.3360 g, 1 mmol)，20 mL DMF。開動攪拌在100 〇C，反應24小時。反應 結束后，將反應液降至室溫，過濾，濾液加入100 mL水，析出大量沉淀，抽濾，收集濾餅，收率 60%。元素分析(C12N6H12)理論值(％):(：，59.99;!1，5.03 ;134.98。實測值:(：，60.02;!1，5.05;Ν，35·05;
[0014] 本發明優選1，4-二溴-2，5-二甲基苯：1Η-1，2，4-三唑:碳酸鉀:氧化銅的摩爾比為 2:10:30:1;反應溫度80-200°C，反應時間12-120小時。采用"一鍋法"，將1，4-二溴-2，5-二 甲基苯和1H-1，2，4-三唑在加熱條件下制備該有機化合物，1-(2，5-二甲基-4-(1Η-1，2，4- 三唑-1-基）苯基）-1Η-1，2,4-三唑（L)。
[0015] 實施例2 1-(2,5-二甲基-4-(1Η-1，2,4-三唑-1-基）苯基）-1Η-1，2,4-三唑（L) (0.1 mmol)、聯 苯二甲酸(bpdca) (0.1 mmol)和Cu(N〇3)2.6H2〇 (0.1 mmol)在水（10 mL)中攬摔半小時 后過濾，濾液常溫揮發兩周后得到適合X-射線單晶衍射的藍色塊狀晶體。產率:40%。元素分 析（C26H22CuN6〇5)理論值(％):C，55.56 ;H，3.95 ;N，14.95。實測值：C，55.49 ;H，3.88 ;N， 14.87〇
[0016] 實施例3 晶體結構測定采用APEX II (XD單晶衍射儀，使用經過石墨單色化的Moka射線，λ = 0.71073 A為入射輻射，以ω -2Θ掃描方式收集衍射點，經過最小二乘法修正得到晶胞參數， 從差值傅立葉電子密度圖利用軟件解出晶體結構，并經洛侖茲和極化效應修正。所有的Η原 子由差值傅立葉合成并經理想位置計算確定。詳細的晶體測定數據：
實施例4 專屬性作為催化劑的實際例子 方法:將取代對氟苯硼酸(0.82 mmol)和碳酸銫(0.01 g)溶解在3 mL DMF中，加入5 mg 催化劑，室溫下攪拌5小時，CH2C12萃取，水洗，干燥，過濾，脫溶，粗產品經石油醚/乙酸乙酯 混合液(V:V = 1:1)經硅膠層析柱洗脫得到產品。
[0017] 結果:得到4,4'_二氟聯苯0.0756 g，計算得到的催化產率為97%。
[0018] 實施例5
結論： (1) 1，4-二甲基-2，5-二-1H-雙三唑聯苯二甲酸銅配合物對于催化底物4-甲硫基苯硼 酸不起任何催化作用。
[0019] (2) 1，4_二甲基-2,5-二-1H-雙三唑聯苯二甲酸銅配合物對于3-甲氧基苯硼酸、 1-萘苯硼酸、4-氯苯硼酸、4-吡啶苯硼酸的催化效果一般，催化產率在2-11%之間。
[0020] (3) 1，4-二甲基-2,5-二-1H-雙三唑聯苯二甲酸銅配合物對于催化底物4-氟苯硼 酸的催化效果最好，催化產率高達97%。
[0021] 在詳細說明的較佳實施例之后，熟悉該項技術人士可清楚地了解，在不脫離上述 申請專利范圍與精神下可進行各種變化與修改，凡依據本發明的技術實質對以上實施例所 作的任何簡單修改、等同變化與修飾，均屬于本發明技術方案的范圍。且本發明亦不受說明 書中所舉實例實施方式的限制。
【主權項】
1.一種1，4-二甲基-2,5-二-IH-雙Ξ挫聯苯二甲酸銅配合物的單晶，其特征在于該單 晶結構采用APEX II CCD單晶衍射儀，使用經過石墨單色化的Moka射線，λ = 0.71073 A為 入射福射，W ω -2Θ掃描方式收集衍射點，經過最小二乘法修正得到晶胞參數，從差值傅立 葉電子密度圖利用軟件解出單晶數據：其結構如下： [Cu(LK 也 OKbpdca)]，其中 L = 1-(2,5-二甲基-4-(1Η-1，2,4-Ξ 挫-1-基）苯基)-1Η-1，2,4-Ξ 挫； bpdca =聯苯二甲酸。2. 權利要求1所述1,4-二甲基-2,5-二-1H-雙Ξ挫聯苯二甲酸銅配合物單晶的制備方 法，其特征在于它是采用常溫揮發法，目化、bpdca和Cu(M)3)2 ·細2〇在水中攬拌半小時后過 濾，濾液常溫揮發兩周后得到適合X-射線單晶衍射的藍色塊狀晶體，其中L: bpdca :Cu (N03)2 · 6也0的摩爾比為1:1:1; 1,4-二甲基-2,5-二-1H-雙Ξ挫聯苯二甲酸銅配合物單晶的結構為[Cu(L)(出0) (bpdca)];其中 L = 1-(2,5-二甲基-4-(1Η-1，2,4-Ξ 挫-1-基）苯基）-1Η-1，2,4-Ξ 挫； bpdca =聯苯二甲酸；3. 權利要求1所述1,4-二甲基-2,5-二-1H-雙Ξ挫聯苯二甲酸銅配合物單晶專屬性對 氣苯棚酸生成4，4二氣聯苯的催化劑方面的應用。
【文檔編號】C07C17/263GK105837603SQ201610255172
【公開日】2016年8月10日
【申請日】2016年4月25日
【發明人】王中良, 王英
【申請人】天津師范大學