一种钌多吡啶配合物的简易制备方法

一种钌多吡啶配合物的简易制备方法

钌是钼族金属中的一种稀有金属元素，在催化、工业生产等方面都起着至关重要的作用。在配位化学领域，由于钌配合物具有激发态反应活性高、寿命长、热力学稳定性好、光化学光物理信息丰富及发光性能良好等特性，目前已有很多被广泛应用于非线性光学材料、化学发光、分子识别、分子光开关电子转移和光催化降解水及有机物等领域的研究，除此之外，一些钌配合物由于在可见光区有明显的吸收，作为高效染料敏化剂被用于染料敏化太阳能电池中，有些钌配合物还具有优良的电化学特性，又在电致发光材料、生物传感器等方面有重要用途。为了提高染料敏化太阳能电池的光电转换效率，优化电致发光材料的发光性能，设计合成新型的性能更加优良的钌配合物具有非常重要的实际意义。Sherri A.McFarland 等在文献 J.Am.Chem.Soc.2005, 127, 7065-7070.中用三氯化钌和2,2，-联吡啶在氮气保护下，用乙二醇作溶剂，回流反应，等反应液变至橙色结束，冷却至室温，慢慢加入乙醚，析出固体，抽滤即得产品。纯化产品时先溶于乙腈，再倒入乙醚中除去未反应完的2，2’-联吡啶，再用水重结晶。该方法用乙二醇作溶剂，若不先将乙二醇旋掉一部分，后处理中需要加入大量乙醚才能析出固体，但是乙二醇沸点198°C，不易除去，所以该方法后处理麻烦，需要加入大量乙醚，且乙醚有麻醉作用，受管制，不易大量采购。反应温度高，对反应容器要求就高，故不利于工业化扩大生产。

本文目的在于提供一种制备三(2，2’-联吡啶)氯化钌(II )六水合物的方法，合成方法简便、反应步骤短、易操作，有机溶剂消耗量小，后处理简单，产品纯度高，贵金属钌的转化率高达95 %，环保压力小，便于工业生产。技术方案如下：将氯化钌水合物和2，2’ -联吡啶溶于乙醇和乙二醇混合溶剂中；加热反应，冷却至室温，将乙醇旋转蒸发；加入饱和氯化钠溶液析出固体，过滤，加水重结晶，干燥得到三(2，2’-联吡啶)氯化钌(II )六水合物。所述混合溶剂中乙二醇体积20% -40%。以摩尔比计，氯化钌水合物中三氯化钌:2，2’_联吡啶为1:4-1:5 ;且在混合溶剂中所述三氯化钌的浓度为0.02-0.025mol/L。加热反应温度为70_100°C，反应时间为6-10h。用水重结晶浓度为2-2.5ml/g。

本发明以简单易得的氯化钌水合物为起始原料，以乙二醇和乙醇为溶剂，以2，2’-联吡啶作配体。乙醇与乙二醇不会形成共沸物，故可以采用反应结束后，将乙醇旋转蒸发回收的后处理方法。本方法反应简便易于操作，总体产率和产品纯度较现有方法大大提高；采用乙醇、乙二醇做溶剂，乙醇和乙二醇不会形成共沸物，乙醇沸点低，易与回收，环保压力小；后处理中回收乙醇后直接加入饱和氯化钠溶液，析出固体，抽滤即得粗产品，没有使用任何有机溶剂，相对于现有技术有很大的简化，易于工业放大；产品用水重结晶，大大减轻对环境的压力，且纯化效果佳，适合大规模生产。