一种螺旋桨构型的三核钒簇合物及其合成方法技术

本发明专利技术公开了一种螺旋桨构型的三核钒簇合物及其合成方法。螺旋桨构型的三核钒簇合物的分子式为[(DETA)(VO)]3(PO4)2其中DETA为二乙烯三胺，该簇合物的晶体属于六方晶系，空间群P63，晶胞参数为a＝18.5244，b＝18.5244，c＝12.8633，α＝90°，β＝90°，γ＝120°。中心金属钒的构型为畸变的八面体构型，由三个处于“螺旋桨”顶端位置的[(DETA)(VO)]

A three core vanadium cluster compound with a propeller configuration and its synthesis

The present invention discloses a three core vanadium cluster compound with a propeller configuration and its synthesis method. The molecular formula three nuclear vanadium cluster complexes for propeller configuration [(DETA) (VO)]3 (PO4) 2 DETA two three ethylene amine, the cluster crystal belongs to the six party system, space group P63, cell parameters a = 18.5244, B = 18.5244, C = 12.8633, alpha = 90 DEG = 90 DEG, beta, gamma = 120 DEG. The configuration of the central vanadium is a distorted eight body configuration, which consists of three (DETA) (VO)] at the top of the propeller

【技术实现步骤摘要】
一种螺旋桨构型的三核钒簇合物及其合成方法
本专利技术涉及金属簇合物，特别是一种螺旋桨构型的三核钒簇合物及其合成方法。
技术介绍
在过去20年间，金属钒配合物是一类特别令人感兴趣的化合物，这是因为它们具有丰富多变的结构特点、优异的生物和催化等性能，特别是在医疗应用方面具有广阔的前景。在众多的生物无机化学体系中，钒是一种重要的生物元素。迄今为止为止，钒已被确切证实的生物功能包括：1)对生物体中的一些有机基质起着卤化作用；2)可通过特定的转换机制对氮起着固化或是活化的作用；3)以磷酸盐化合物的形式起着酶的催化反应效果。此外，一些钒磷酸盐还具有很好的药理效应，例如：可促进葡萄糖的吸收、抑制脂类物质的分解、激发抗癌抗菌素的活性等；因此它在对糖尿病、癌症、痢疾等疾病的治疗方面已经取得了广泛且卓有成效的应用。同时，钒还能够以和转运蛋白结合的方式，通过真菌、苔藓、地衣等多种陆生植物而富集；而在海洋环境中，海鞘类生物体内的钒细胞可将钒的浓度富集到很高的水平。研究结果表明：钒卤代过氧化酶可将卤代物催化氧化成次卤酸，从而达到将有机底物卤化或是与水分子作用后转化成氧分子的目的。此外，钒的催化溴化作用还可将萜烯化合物环化和将硫化物选择性氧化成亚砜。X-射线单晶衍射分析表明，在钒卤代过氧化酶以及大多医疗应用具有显著效果的钒(或是钒磷酸盐)配合物中，钒离子通常具有中空(如三角双锥)的构型。如今，越来越多不同空间构型的螺旋桨构型的三核钒簇合物被合成和报道出来，它们中也不乏有些具有优异理化、医学性能的“明星”化合物。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种螺旋桨构型的三核钒簇合物及其合成方法。为了达成上述目的，本专利技术的解决方案是：一种螺旋桨构型的三核钒簇合物，其特征在于其分子式为[(DETA)(VO)]3(PO4)2其中DETA为二乙烯三胺。进一步地，该簇合物的晶体属于六方晶系，空间群P63，晶胞参数为a＝18.5244，b＝18.5244，c＝12.8633，α＝90°，β＝90°，γ＝120°。所述的螺旋桨构型的三核钒簇合物的合成方法，包括以下步骤：1)在惰性气氛条件下，将偏钒酸铵加入到由亚磷酸、磷酸和水组成的混合酸溶液中，加热升温和搅拌，得混合液A；2)将二乙烯三胺和甘氨酸加入到水中并搅拌均匀得混合液B；3)将混合液A和混合液B混合后转移至反应釜中，在水热条件下进行反应；4)将水热反应产物冷却、过滤、洗涤和干燥后得螺旋桨构型的三核钒簇合物。进一步地，步骤1)中所述偏钒酸铵、亚磷酸、磷酸和水的配比为5.0mmol∶30.0mmol∶8.6mmol∶10mL，其中，偏钒酸铵、亚磷酸和磷酸以摩尔计算，水以体积计算。进一步地，步骤1)中所述加热温度为75℃，搅拌时间为2小时。进一步地，步骤2)中所述二乙烯三胺、甘氨酸和水的配比为2.7mmol∶46.4mmol∶15mL，其中，二乙烯三胺和甘氨酸以摩尔计算，水以体积计算。。进一步地，步骤3)中所述水热反应温度为170℃，反应时间为5天。相对于现有的其它金属钒簇合物，本专利技术具有以下优点：(1)该方法可以制备出一类结构新颖的具有螺旋桨构型的手性三核钒簇合物。利用X-射线单晶衍射仪对螺旋桨构型的三核钒簇合物进行单晶结构测试和分析，结果表明：该簇合物是一个含3个金属钒离子且具有螺旋桨构型的手性簇合物，其中，中心金属钒的构型为畸变的八面体构型，三个处于“螺旋桨”顶端位置的阳离子[(DETA)(VO)]2+可通过阴离子PO43-的O-P-O键彼此桥连构成具有手性的螺旋桨构型的中空孔洞。(2)该化合物制备方法简单，产率可高达43％(基于钒的含量计算)。(3)该化合物稳定性高，长时间放置不会发生变化。(4)该螺旋桨构型的三核钒簇合物在生物医疗和人工模拟固氮等领域有着潜在的应用前景。附图说明图1为螺旋桨构型的三核钒簇合物的分子结构图。图2为螺旋桨构型的三核钒簇合物的X-射线能谱(EDS)图。图3为螺旋桨构型的三核钒簇合物中可变化合价元素(P、V)的X-射线光电子能谱(XPS)图，a为V元素的XPS测试图，b为P元素的XPS测试图。图4为螺旋桨构型的三核钒簇合物的X-射线粉末衍射(XRD)图。图5为螺旋桨构型的三核钒簇合物的红外(IR)光谱图。具体实施方式为了进一步解释本专利技术的技术方案，下面通过具体实施例来对本专利技术进行详细阐述。实施例1：螺旋桨构型的三核钒簇合物的具体合成方法包括以下步骤：1)在氩气气氛中，往25mL的锥形瓶中依次加入10.0mL蒸馏水、0.580g偏钒酸铵、1.5mL亚磷酸(质量分数>98.5％)和0.5mL磷酸(质量分数>85％)，并不断搅拌，完全混合后，升温加热至75℃，搅拌反应2小时，得混合液A。2)将5.0mL二乙烯三胺、0.2g结构引导剂甘氨酸和15.0mL蒸馏水加入到混合液A中，搅拌混合后得混合液B。3)将混合液B快速转移至50mL的聚四氟乙烯不锈钢反应釜，将密封好的反应釜置于170℃的电热恒温干燥箱中反应5天。4)关闭电热恒温干燥箱，自然冷却降至室温，打开反应釜、过滤，洗涤和干燥后得蓝色的块状晶体。对上述所得蓝色的块状晶体进行表征：(1)结构表征：选取形状规则，尺寸合适的上述实施例1所得的单晶，在293(2)K条件下，置于RigakuRAXIS-IV单晶衍射仪用石墨单色化的Mo-Kα射线(λ＝0.71073)做入射光源，在一定的θ范围内以φ-ω扫描方式收集衍射点用于结构解析和修正。非氢原子用直接法解出，并对它们的坐标及其各向异性热参数进行用全矩阵最小二乘法修正。混合加氢，氢原子采用各向同性热参数；非氢原子采用各向异性热参数。晶体结构的解析和结构修正分别由SHELXT(Sheldrick,2015)和SHELXL-2015(Sheldrick,2015)程序包完成。详细的晶体学和结构修正数据如表1所示，结构如图1所示。表1：由上述单晶结构分析可知，螺旋桨构型的三核钒簇合物的晶体属于属于六方晶系，空间群P63，晶胞参数为a＝18.5244，b＝18.5244，c＝12.8633，α＝90°，β＝90°，γ＝120°。从其分子结构图可知，该簇合物是一个含3个金属钒离子且具有螺旋桨构型的手性簇合物，其中，中心金属钒的构型为畸变的八面体构型，由V＝O和PO43-构成的中空孔洞也呈具有手性的螺旋桨构型。(2)元素分析和X-射线能谱(EDS)元素定性分析：元素分析结果为：实验值:C,11.43％；H,2.52％；N,6.74％；O,44.25％,P,9.87％；V,25.19％，理论值：C,11.69％；H,2.44％；N,6.81％；O,44.16％,P,10.06％；V,24.84％；X-射线能谱(EDS)元素定性分析的结果如图2所示：进一步说明所合成的化合物中含有元素C、N、O、P和V。由这两项分析结果并结合X-射线单晶衍射可确定所得的黑色块状晶体的化学式应为[(DETA)(VO)]3(PO4)2。(3)X-射线光电子能谱(XPS)：对螺旋桨构型的三核钒簇合物[(DETA)(VO)]3(PO4)2的晶体进行XPS表征，XPS能谱如图3所示结合理论计算可知化合物中可变价元素的化合价结果为：V1(4.03)、V2(3.98)、V3(4.01)；P1(4.74)、P1(4本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种螺旋桨构型的三核钒簇合物，其特征在于其分子式为[(DETA)(VO)]3(PO4)2其中DETA为二乙烯三胺。

【技术特征摘要】
1.一种螺旋桨构型的三核钒簇合物，其特征在于其分子式为[(DETA)(VO)]3(PO4)2其中DETA为二乙烯三胺。2.如权利要求1所述的螺旋桨构型的三核钒簇合物，其特征在于：该簇合物的晶体属于六方晶系，空间群P63，晶胞参数为a＝18.5244，b＝18.5244，c＝12.8633，α＝90°，β＝90°，γ＝120°。3.权利要求1所述的螺旋桨构型的三核钒簇合物的合成方法，其特征在于，包括以下步骤：1)在惰性气氛条件下，将偏钒酸铵加入到由亚磷酸、磷酸和水组成的混合酸溶液中，加热升温和搅拌，得混合液A；2)将二乙烯三胺和甘氨酸加入到水中并搅拌均匀得混合液B；3)将混合液A和混合液B混合后转移至反应釜中，在水热条件下进行反应；4)将水热反应产物冷却、过滤、洗涤和干燥后得螺旋桨构型的三...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈武华，胡志彪，张著森，丘则海，黄田富，袁秋兰，
申请(专利权)人：龙岩学院，
类型：发明
国别省市：福建,35