(CN109160926) 铁铁氢化酶模拟物及其碳纳米管复合模拟物的制备与应用

源语言标题
(CN109160926) Iron hydrogenase mimic and its preparation method and use of the carbon nanotube composite simulant
公开号/公开日
CN109160926 / 2019-01-08
申请号/申请日
CN201810693865 / 2018-06-29
发明人
ZHAO PEIHUABAI LIZHONGMA ZHONGYIHU MENGYUANGAO YIZhao Peng FEI;
申请人
NORTH UNIVERSITY OF CHINA;
主分类号
IPC分类号
B01J-031/22 C01B-003/06 C07F-015/02
摘要
(CN109160926) 本发明涉及生物酶仿生化学和新能源材料领域,具体是种铁铁氢化酶模拟物及其碳纳米管复合模拟物的制备与应用。所述简单模拟物ADT的化学式为Fe{(‑SCH)NCHCHCHOH}(CO)。所述复合模拟物MWCNTs‑g‑ADT中的碳纳米管以酯基形式共价键嫁接于含羟基桥头的氮杂丙撑基铁铁氢化酶简单模拟物ADT,其化学式为Fe{(‑SCH)NCHCHCHO(O)C‑‑CNTs}(CO)。相对于简单模拟物ADT,本发明的复合模拟物MWCNTs‑g‑ADT含有了快速转移电子的碳纳米管结构;故其具有更好的催化制氢能力。
地址
代理人
(CN109160926) ZHANG CAIQIN ; TAIYUAN KEWEI PATENT OFFICE (GENERAL PARTNER) Reg. Nb: 14100 LI XIAO JUAN ; TAIYUAN KEWEI PATENT OFFICE (GENERAL PARTNER) Reg. Nb: 14100
代理机构
;
优先权号
2018CN-0693865
主权利要求
(CN109160926) 1.含羟基桥头的氮杂丙撑基铁铁氢化酶简单模拟物ADT,其特征在于,所述简单模拟物ADT的化学式为Fe2{(μ-SCH2)2NC6H4CH2CH2OH}(CO)6,其分子结构式如下所示: 。 2.权利要求1所述的含羟基桥头的氮杂丙撑基铁铁氢化酶简单模拟物ADT的制备方法,其特征在于,包括如下步骤: 1)在氮气气氛下,将六羰基二铁二硫配合物Fe2S2(CO)6 完全溶解于四氢呋喃,得到混合液; 2)将混合液置于低温浴中降至-78℃,缓慢加入三乙基硼氢化锂的四氢呋喃溶液反应15~20min后加入三氟乙酸,继续反应15~20min后加入甲醛水溶液; 3)反应体系自然升至室温,继续反应1~2h后加入对氨基苯乙醇,室温反应8~12h; 4)减压除去反应溶剂得到粗产物并用二氯甲烷提取,用混合溶剂作为展开剂或洗脱剂进行制备型薄层层析或者闪柱层析色谱分离,得到含羟基桥头的氮杂丙撑基铁铁氢化酶简单模拟物ADT。 3.根据权利要求2所述的含羟基桥头的氮杂丙撑基铁铁氢化酶简单模拟物ADT的制备方法,其特征在于,所述步骤1)中六羰基二铁二硫配合物与四氢呋喃的用量比为1.0mmol:15~20mL。 4.根据权利要求2所述的含羟基桥头的氮杂丙撑基铁铁氢化酶简单模拟物ADT的制备方法,其特征在于,所述步骤1),2),3)中六羰基二铁二硫配合物、三乙基硼氢化锂、三氟乙酸、甲醛水溶液与对氨基苯乙醇的用量比为1.0mmol:2.0mmol:2.0~2.8 mmol:0.17~0.19mL:1.0~1.2 mmol,其中甲醛水溶液的体积分数为37%。 5.根据权利要求2所述的含羟基桥头的氮杂丙撑基铁铁氢化酶简单模拟物ADT的制备方法,其特征在于,所述步骤4)中混合溶剂为体积比为1:2的石油醚-二氯甲烷混合液或体积比为3:1的石油醚-乙酸乙酯混合液;制备型薄层层析为硅胶G薄层层析,闪柱层析为200-300目的硅胶闪柱层析或100-200目中性氧化铝闪柱层析。 6.一种碳纳米管-氮杂丙撑基铁铁氢化酶复合模拟物CNTs-g-ADT的制备方法,其特征在于,包括如下步骤: 5)在氮气气氛下,将简单模拟物ADT和现制现用的酰氯化碳纳米管CNTs-COCl混合,注入有机溶剂,超声分散,得到均相混合液; 6)在35~55℃温度下恒温反应3~5天后,停止反应,将混合液进行减压抽滤、收集滤饼,对其进行有机溶剂洗涤、真空干燥,得到碳纳米管-氮杂丙撑基铁铁氢化酶复合模拟物CNTs-g-ADT。 7.根据权利要求6所述的一种碳纳米管-氮杂丙撑基铁铁氢化酶复合模拟物CNTs-g-ADT的制备方法,其特征在于,所述步骤5)中有机溶剂为N,N-二甲基甲酰胺;所述酰氯化碳纳米管CNTs-COCl、简单模拟物ADT与有机溶剂的用量比为0.04g:0.22~0.33mmol:30~50mL;超声分散的步骤为用频率为40Hz和功率为100W的超声波超声0.5~1h。 8.根据权利要求6所述的一种碳纳米管-氮杂丙撑基铁铁氢化酶复合模拟物CNTs-g-ADT的制备方法,其特征在于,所述步骤6)中抽滤膜为亲水性的0.22μm聚四氟乙烯膜;洗涤的有机溶剂为先用N,N-二甲基甲酰胺,再用乙醇或甲醇,最后用二氯甲烷、丙酮或四氢呋喃。 9.碳纳米管-氮杂丙撑基铁铁氢化酶复合模拟物CNTs-g-ADT,其特征在于,所述复合模拟物中的碳纳米管以酯基形式共价键嫁接于含羟基桥头的氮杂丙撑基铁铁氢化酶简单模拟物ADT,所述复合模拟物的化学式为Fe2{(μ-SCH2)2NC6H4CH2CH2O(O)C-g-CNTs}(CO)6,其分子结构式如下所示: 。 10.权利要求1所述的含羟基桥头的氮杂丙撑基铁铁氢化酶简单模拟物ADT或者权利要求9所述的碳纳米管-氮杂丙撑基铁铁氢化酶复合模拟物CNTs-g-ADT在催化醋酸质子还原成氢气中的应用。
法律状态
PENDING
专利类型码
A
国别省市代码
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