水溶性茂钛配合物及其合成方法.pdf

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摘要
申请专利号:

CN201410461821.5

申请日:

2014.09.11

公开号:

CN104262406A

公开日:

2015.01.07

当前法律状态:

授权

有效性:

有权

法律详情:

授权|||实质审查的生效IPC(主分类):C07F 17/00申请日:20140911|||公开

IPC分类号:

C07F17/00

主分类号:

C07F17/00

申请人:

陕西师范大学

发明人:

高子伟; 吴亚; 王秀; 陈纯; 张伟强; 罗艳龙

地址:

710062 陕西省西安市长安南路199号

优先权:

专利代理机构:

西安永生专利代理有限责任公司 61201

代理人:

高雪霞

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内容摘要

本发明公开了一种水溶性茂钛配合物及其合成方法,该配合物的结构式为其是以芳羧酸为模板催化剂,将二氯二茂钛和5-磺基水杨酸在有机相和水相的混合体系中,室温制备而成。本发明配合物对空气稳定,易溶于水,其合成方法所用原料廉价易得,合成步骤简便易行,产品后处理容易,产率高,且可以实现配合物的克级制备。本发明配合物可作为双酸协同催化剂或水溶性抗癌药物。

权利要求书

1.  一种水溶性茂钛配合物,其特征在于它的结构式如下所示:


2.
  一种权利要求1所述的水溶性茂钛配合物的合成方法,其特征在于:将二氯二茂钛、芳羧酸完全溶解于有机溶剂中,将5-磺基水杨酸完全溶解于蒸馏水中,然后混合两种溶液,室温搅拌1~5小时,其中二氯二茂钛、5-磺基水杨酸、芳羧酸的摩尔比为1:2~4:1~2,然后分离有机相和水相,水相经浓缩、结晶,得到水溶性茂钛配合物;
上述的芳羧酸为苯甲酸、对氯苯甲酸、对硝基苯甲酸、邻苯二甲酸、2-萘甲酸、水杨酸中的任意一种;有机溶剂为氯仿、二氯甲烷、一氯甲烷、1,2-二氯乙烷、四氢呋喃、硝基苯、氯苯、甲苯中的任意一种。

3.
  根据权利要求2所述的水溶性茂钛配合物的合成方法,其特征在于:所述的二氯二茂钛、5-磺基水杨酸、芳羧酸的摩尔比为1:2:2。

4.
  根据权利要求2或3所述的水溶性茂钛配合物的合成方法,其特征在于:所述的芳羧酸为苯甲酸或邻苯二甲酸。

5.
  根据权利要求2所述的水溶性茂钛配合物的合成方法,其特征在于:所述的有机溶剂与蒸馏水的体积比为1:0.2~5。

6.
  根据权利要求2所述的水溶性茂钛配合物的合成方法,其特征在于:所述的有机溶剂与蒸馏水的体积比为1:0.5。

说明书

水溶性茂钛配合物及其合成方法
技术领域
本发明涉及一种水溶性茂钛配合物及其合成方法。
背景技术
水溶性有机金属配合物广泛地用于催化、材料、药物等领域。尤其是茂钛配合物[Cp2Ti(H2O)2]2+对空气和水稳定,在有机催化中表现出高的活性而倍受青睐。然而由于其制备过程复杂,原料昂贵,对水非常敏感,例如通过阴离子NO3-、SO42-、ClO4-、CF3SO3-、Cr2O7-稳定的茂钛配合物[Cp2Ti(H2O)2]2+在制备过程中都不能摆脱相应的昂贵的银盐使用,同时只能在有机溶剂中结晶析出,因而限制了其发展和应用。
发明内容
本发明所要解决的技术问题在于克服现有水溶性有机金属配合物存在的缺点,提供一种对空气和水稳定、制备原料廉价易得、合成步骤简单的水溶性茂钛配合物,以及该水溶性茂钛配合物的合成方法。
解决上述技术问题所采用的技术方案是:所述水溶性茂钛配合物的结构式如下所示:

上述水溶性茂钛配合物的合成方法为:将二氯二茂钛、芳羧酸完全溶解于有机溶剂中,将5-磺基水杨酸完全溶解于蒸馏水中,然后混合两种溶液,室温搅拌1~5小时,其中二氯二茂钛、5-磺基水杨酸、芳羧酸的摩尔比为1:2~4:1~2,然后分离有机相和水相,水相经浓缩、结晶,得到水溶性茂钛配合物,合成方程式如下:

上述的芳羧酸为苯甲酸、对氯苯甲酸、对硝基苯甲酸、邻苯二甲酸、萘甲酸、水杨酸中的任意一种,优选苯甲酸或邻苯二甲酸;有机溶剂为氯仿、二氯甲烷、一氯甲烷、1,2-二氯乙烷、四氢呋喃、硝基苯、氯苯、甲苯中的任意一种,有机溶剂与蒸馏水的加入量只要保证所有物质都能溶解即可,优选有机溶剂与蒸馏水的体积比为1:0.2~5,最佳为1:0.5。
上述的二氯二茂钛、5-磺基水杨酸、芳羧酸的摩尔比优选为1:2:2。
本发明以芳羧酸为模板催化剂,通过水/有机两相反应,分液,水中结晶,即制得水溶性茂钛配合物,其包含阳离子物种[Cp2Ti(H2O)2]2+酸结构。该配合物对空气和水稳定,制备原料廉价易得,合成步骤简便易行,产品后处理容易,产率高,且可以实现配合物的克级制备。本发明配合物可作为双酸协同催化剂或水溶性抗癌药物。
附图说明
图1是本发明水溶性茂钛配合物的X射线单晶结构图(氢原子省略未画)。
图2是本发明水溶性茂钛配合物的晶胞堆积结构图。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明进一步详细说明,但本发明所要保护的范围不限于这些实施例。
实施例1
将0.25g(1.0mmol)二氯二茂钛和0.24g(2.0mmol)苯甲酸溶于30mL氯仿中,将0.51g(2.0mmol)5-磺基水杨酸溶于15mL蒸馏水中,然后将两种溶液混合,室温搅拌2小时,用分液漏斗分出水相,减压浓缩水相至5mL,结晶,得到橘黄色水溶性茂钛配合物0.64g,其产率为81%。该配合物的X射线单晶结构图如图1所示,晶胞堆积结构图如图2所示,其属于单斜晶系,P21/c空间群,晶胞参数a为6.9743(2)b为19.9147(4)c为21.8983(5)V为3017.54(13) α为90°,β为97.134(2)°,γ为90°,Z=4,Ti1-O1=2.057(5),Ti1-O2=2.003(5),S1-O8=1.450(3),S1-O11=1.452(4),S1-O12=1.454(3),S1-O16=1.450(4),S1-O17=1.411(5),S1-O18=1.378(5),O2-Ti1-O1=90.0(2)。
实施例2
将0.25g(1.0mmol)二氯二茂钛和0.33g(2.0mmol)邻苯二甲酸溶于30mL氯仿中,将0.51g(2.0mmol)5-磺基水杨酸溶于15mL蒸馏水中,然后将两种溶液混合,室温搅拌2小时,用分液漏斗分出水相,减压浓缩水相至5mL,结晶,得到橘黄色水溶性茂钛配合物0.61g,其产率为77%。
实施例3
将0.25g(1.0mmol)二氯二茂钛和0.67g(4.0mmol)2-萘甲酸溶于30mL 1,2-二氯乙烷中,将0.51g(2.0mmol)5-磺基水杨酸溶于15mL蒸馏水中,然后将两种溶液混合,室温搅拌2小时,用分液漏斗分出水相,减压浓缩水相至5mL,结晶,得到橘黄色水溶性茂钛配合物0.58g,其产率为73%。
实施例4
将0.25g(1.0mmol)二氯二茂钛和0.49g(4.0mmol)苯甲酸溶于30mL甲苯中,将0.51g(2.0mmol)5-磺基水杨酸溶于15mL蒸馏水中,然后将两种溶液混合,室温搅拌2小时,用分液漏斗分出水相,减压浓缩水相至5mL,结晶,得到橘黄色水溶性茂钛配合物0.65g,其产率为82%。
实施例5
将0.25g(1.0mmol)二氯二茂钛和0.49g(4.0mmol)苯甲酸溶于30mL硝基苯中,将0.51g(2.0mmol)5-磺基水杨酸溶于15mL蒸馏水中,然后将两种溶液混合,室温搅拌1小时,用分液漏斗分出水相,减压浓缩水相至5mL,结晶,得到橘黄色水溶性茂钛配合物0.55g,其产率为69%。
实施例6
将0.25g(1.0mmol)二氯二茂钛和0.49g(4.0mmol)苯甲酸溶于30mL氯苯中,将0.51g(2.0mmol)5-磺基水杨酸溶于15mL蒸馏水中,然后将两种溶液混合,室温搅拌2小时,用分液漏斗分出水相,减压浓缩水相至5mL,结晶,得到橘黄色水溶性茂钛配合物0.60g,其产率为76%。
实施例7
将0.25g(1.0mmol)二氯二茂钛和0.31g(2.0mmol)对氯苯甲酸溶于75mL二氯甲烷中,将1.02g(4.0mmol)5-磺基水杨酸溶于15mL蒸馏水中,然后将两种溶液混合,室温搅拌5小时,用分液漏斗分出水相,减压浓缩水相至5mL,结晶,得到橘黄色水溶性茂钛配合物0.41g,其产率为52%。
实施例8
将0.25g(1.0mmol)二氯二茂钛和0.17g(1.0mmol)对硝基苯甲酸溶于3mL四氢呋喃中,将0.51g(2.0mmol)5-磺基水杨酸溶于15mL蒸馏水中,然后将两种溶液混合,室温搅拌5小时,用分液漏斗分出水相,减压浓缩水相至5mL,结晶,得到橘黄色水溶性茂钛配合物0.30g,其产率为38%。

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资源描述

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1、10申请公布号CN104262406A43申请公布日20150107CN104262406A21申请号201410461821522申请日20140911C07F17/0020060171申请人陕西师范大学地址710062陕西省西安市长安南路199号72发明人高子伟吴亚王秀陈纯张伟强罗艳龙74专利代理机构西安永生专利代理有限责任公司61201代理人高雪霞54发明名称水溶性茂钛配合物及其合成方法57摘要本发明公开了一种水溶性茂钛配合物及其合成方法,该配合物的结构式为其是以芳羧酸为模板催化剂,将二氯二茂钛和5磺基水杨酸在有机相和水相的混合体系中,室温制备而成。本发明配合物对空气稳定,易溶于水,其合。

2、成方法所用原料廉价易得,合成步骤简便易行,产品后处理容易,产率高,且可以实现配合物的克级制备。本发明配合物可作为双酸协同催化剂或水溶性抗癌药物。51INTCL权利要求书1页说明书3页附图2页19中华人民共和国国家知识产权局12发明专利申请权利要求书1页说明书3页附图2页10申请公布号CN104262406ACN104262406A1/1页21一种水溶性茂钛配合物,其特征在于它的结构式如下所示2一种权利要求1所述的水溶性茂钛配合物的合成方法,其特征在于将二氯二茂钛、芳羧酸完全溶解于有机溶剂中,将5磺基水杨酸完全溶解于蒸馏水中,然后混合两种溶液,室温搅拌15小时,其中二氯二茂钛、5磺基水杨酸、芳羧。

3、酸的摩尔比为12412,然后分离有机相和水相,水相经浓缩、结晶,得到水溶性茂钛配合物;上述的芳羧酸为苯甲酸、对氯苯甲酸、对硝基苯甲酸、邻苯二甲酸、2萘甲酸、水杨酸中的任意一种;有机溶剂为氯仿、二氯甲烷、一氯甲烷、1,2二氯乙烷、四氢呋喃、硝基苯、氯苯、甲苯中的任意一种。3根据权利要求2所述的水溶性茂钛配合物的合成方法,其特征在于所述的二氯二茂钛、5磺基水杨酸、芳羧酸的摩尔比为122。4根据权利要求2或3所述的水溶性茂钛配合物的合成方法,其特征在于所述的芳羧酸为苯甲酸或邻苯二甲酸。5根据权利要求2所述的水溶性茂钛配合物的合成方法,其特征在于所述的有机溶剂与蒸馏水的体积比为1025。6根据权利要求。

4、2所述的水溶性茂钛配合物的合成方法,其特征在于所述的有机溶剂与蒸馏水的体积比为105。权利要求书CN104262406A1/3页3水溶性茂钛配合物及其合成方法技术领域0001本发明涉及一种水溶性茂钛配合物及其合成方法。背景技术0002水溶性有机金属配合物广泛地用于催化、材料、药物等领域。尤其是茂钛配合物CP2TIH2O22对空气和水稳定,在有机催化中表现出高的活性而倍受青睐。然而由于其制备过程复杂,原料昂贵,对水非常敏感,例如通过阴离子NO3、SO42、CLO4、CF3SO3、CR2O7稳定的茂钛配合物CP2TIH2O22在制备过程中都不能摆脱相应的昂贵的银盐使用,同时只能在有机溶剂中结晶析出。

5、,因而限制了其发展和应用。发明内容0003本发明所要解决的技术问题在于克服现有水溶性有机金属配合物存在的缺点,提供一种对空气和水稳定、制备原料廉价易得、合成步骤简单的水溶性茂钛配合物,以及该水溶性茂钛配合物的合成方法。0004解决上述技术问题所采用的技术方案是所述水溶性茂钛配合物的结构式如下所示00050006上述水溶性茂钛配合物的合成方法为将二氯二茂钛、芳羧酸完全溶解于有机溶剂中,将5磺基水杨酸完全溶解于蒸馏水中,然后混合两种溶液,室温搅拌15小时,其中二氯二茂钛、5磺基水杨酸、芳羧酸的摩尔比为12412,然后分离有机相和水相,水相经浓缩、结晶,得到水溶性茂钛配合物,合成方程式如下00070。

6、008上述的芳羧酸为苯甲酸、对氯苯甲酸、对硝基苯甲酸、邻苯二甲酸、萘甲酸、水杨酸中的任意一种,优选苯甲酸或邻苯二甲酸;有机溶剂为氯仿、二氯甲烷、一氯甲烷、1,2二说明书CN104262406A2/3页4氯乙烷、四氢呋喃、硝基苯、氯苯、甲苯中的任意一种,有机溶剂与蒸馏水的加入量只要保证所有物质都能溶解即可,优选有机溶剂与蒸馏水的体积比为1025,最佳为105。0009上述的二氯二茂钛、5磺基水杨酸、芳羧酸的摩尔比优选为122。0010本发明以芳羧酸为模板催化剂,通过水/有机两相反应,分液,水中结晶,即制得水溶性茂钛配合物,其包含阳离子物种CP2TIH2O22和酸结构。该配合物对空气和水稳定,制备。

7、原料廉价易得,合成步骤简便易行,产品后处理容易,产率高,且可以实现配合物的克级制备。本发明配合物可作为双酸协同催化剂或水溶性抗癌药物。附图说明0011图1是本发明水溶性茂钛配合物的X射线单晶结构图氢原子省略未画。0012图2是本发明水溶性茂钛配合物的晶胞堆积结构图。具体实施方式0013下面结合实施例对本发明进一步详细说明,但本发明所要保护的范围不限于这些实施例。0014实施例10015将025G10MMOL二氯二茂钛和024G20MMOL苯甲酸溶于30ML氯仿中,将051G20MMOL5磺基水杨酸溶于15ML蒸馏水中,然后将两种溶液混合,室温搅拌2小时,用分液漏斗分出水相,减压浓缩水相至5ML。

8、,结晶,得到橘黄色水溶性茂钛配合物064G,其产率为81。该配合物的X射线单晶结构图如图1所示,晶胞堆积结构图如图2所示,其属于单斜晶系,P21/C空间群,晶胞参数A为697432B为1991474C为2189835V为30175413为90,为971342,为90,Z4,TI1O120575,TI1O220035,S1O814503,S1O1114524,S1O1214543,S1O1614504,S1O1714115,S1O1813785,O2TI1O19002。0016实施例20017将025G10MMOL二氯二茂钛和033G20MMOL邻苯二甲酸溶于30ML氯仿中,将051G20MMO。

9、L5磺基水杨酸溶于15ML蒸馏水中,然后将两种溶液混合,室温搅拌2小时,用分液漏斗分出水相,减压浓缩水相至5ML,结晶,得到橘黄色水溶性茂钛配合物061G,其产率为77。0018实施例30019将025G10MMOL二氯二茂钛和067G40MMOL2萘甲酸溶于30ML1,2二氯乙烷中,将051G20MMOL5磺基水杨酸溶于15ML蒸馏水中,然后将两种溶液混合,室温搅拌2小时,用分液漏斗分出水相,减压浓缩水相至5ML,结晶,得到橘黄色水溶性茂钛配合物058G,其产率为73。0020实施例40021将025G10MMOL二氯二茂钛和049G40MMOL苯甲酸溶于30ML甲苯中,将051G20MMO。

10、L5磺基水杨酸溶于15ML蒸馏水中,然后将两种溶液混合,室温搅拌2小时,说明书CN104262406A3/3页5用分液漏斗分出水相,减压浓缩水相至5ML,结晶,得到橘黄色水溶性茂钛配合物065G,其产率为82。0022实施例50023将025G10MMOL二氯二茂钛和049G40MMOL苯甲酸溶于30ML硝基苯中,将051G20MMOL5磺基水杨酸溶于15ML蒸馏水中,然后将两种溶液混合,室温搅拌1小时,用分液漏斗分出水相,减压浓缩水相至5ML,结晶,得到橘黄色水溶性茂钛配合物055G,其产率为69。0024实施例60025将025G10MMOL二氯二茂钛和049G40MMOL苯甲酸溶于30M。

11、L氯苯中,将051G20MMOL5磺基水杨酸溶于15ML蒸馏水中,然后将两种溶液混合,室温搅拌2小时,用分液漏斗分出水相,减压浓缩水相至5ML,结晶,得到橘黄色水溶性茂钛配合物060G,其产率为76。0026实施例70027将025G10MMOL二氯二茂钛和031G20MMOL对氯苯甲酸溶于75ML二氯甲烷中,将102G40MMOL5磺基水杨酸溶于15ML蒸馏水中,然后将两种溶液混合,室温搅拌5小时,用分液漏斗分出水相,减压浓缩水相至5ML,结晶,得到橘黄色水溶性茂钛配合物041G,其产率为52。0028实施例80029将025G10MMOL二氯二茂钛和017G10MMOL对硝基苯甲酸溶于3ML四氢呋喃中,将051G20MMOL5磺基水杨酸溶于15ML蒸馏水中,然后将两种溶液混合,室温搅拌5小时,用分液漏斗分出水相,减压浓缩水相至5ML,结晶,得到橘黄色水溶性茂钛配合物030G,其产率为38。说明书CN104262406A1/2页6图1说明书附图CN104262406A2/2页7图2说明书附图CN104262406A。

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