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专利号: 2022110069031
申请人: 陕西师范大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
更新日期:2025-10-14
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种金属卟啉化合物,其特征在于,所述金属卟啉化合物的结构如式(I)所示:(I)。

2.一种权利要求1所述的金属卟啉化合物的制备方法,其特征在于,包括如下步骤:将1,10‑菲罗啉和对二溴苯加入至乙醚中,于催化条件下进行亲电取代反应,然后经水洗、柱层析纯化,得到化合物1;

将步骤(1)的化合物1和对二溴苯加入至乙醚中,于催化条件下进行亲电取代反应,然后经水洗、柱层析纯化,得到化合物2;

惰性气氛中,将步骤(2)的化合物2、2‑醛基苯硼酸和碱加入至甲醇溶液中,于催化条件下,60‑80℃回流10‑12h后,用含NH4OH的Na2CO3溶液提取后,经水洗得到邻菲啰啉,再将邻菲啰啉与二氧化锰进行氧化反应后,柱层析纯化,得到化合物3;

于惰性气氛中,将步骤(3)的化合物3和吡咯加入至二氯甲烷中,然后加入三氟乙酸,室温下搅拌18‑24 h后,向其中加入2,3‑二氯‑5,6‑双氰诺‑1,4‑苯醌,避光回流2‑3 h,再经三乙胺中和、萃取、干燥有机相、柱层析纯化,得到化合物4;

(5)将步骤(4)的化合物4和醋酸钴盐加入至溶液中,回流反应20‑24 h后,经水洗、柱层析纯化,得到金属卟啉化合物。

3.根据权利要求2所述的金属卟啉化合物的制备方法,其特征在于,所述步骤(1)中1,

10‑菲罗啉和对二溴苯的物质的量之比为1:1‑3,所述步骤(2)中化合物1和对二溴苯的物质的量之比为1:1‑5。

4.根据权利要求2所述的金属卟啉化合物的制备方法,其特征在于,所述步骤(1)和所述步骤(2)催化条件的催化剂均选自正丁基锂;所述步骤(1)和所述步骤(2)亲电取代反应的条件均为:于‑5‑0℃下反应2‑2.5 h。

5.根据权利要求2所述的金属卟啉化合物的制备方法,其特征在于,所述步骤(3)的邻菲啰啉与二氧化锰反应条件为:将邻菲啰啉和二氧化锰混合于二氯甲烷中,于室温下搅拌反应30‑40min;

其中,二氧化锰与邻菲啰啉的物质的量之比15‑20:1;

所述步骤(3)中,化合物2与2‑醛基苯硼酸的物质的量之比为1:1‑5,所述碱为碳酸铯或碳酸钠,催化条件的催化剂选自四(三苯基膦)钯或者二氯二三苯基磷钯。

6.根据权利要求2所述的金属卟啉化合物的制备方法,其特征在于,所述步骤(4)中,化合物3、吡咯、三氟乙酸、2,3‑二氯‑5,6‑双氰诺‑1,4‑苯醌的物质的量之比为1:2‑3:0.01:1‑

1.5。

7.根据权利要求2所述的金属卟啉化合物的制备方法,其特征在于,所述步骤(5)中,化合物4和醋酸钴盐的物质的量之比为1:5‑10,所述溶液由甲醇和二氯甲烷组成,二者的体积比为1:1‑3。

8.一种权利要求1所述的金属卟啉化合物在制备电催化氧气还原分子催化剂中的应用。

9.根据权利要求8所述的应用,其特征在于,所述应用的方法为:将金属卟啉化合物与碳黑混合后,分散在乙醇中得到浆料,然后将浆料涂覆于电极表面并晾干,再进行氧气还原测试;

其中,催化剂与碳黑的质量比为1:1‑2。