一种以钴盐、硫脲为原料制备硫脲类钴配合物的简易方法与流程

本发明是关于硫脲类钴配合物的，特别涉及一种以钴盐、硫脲为原料制备硫脲类钴配合物的方法。

背景技术：

配合物为一类具有特征化学结构的化合物，由中心原子或离子(统称中心原子)和围绕它的称为配位体(简称配体)的分子或离子，完全或部分由配位键结合形成。随着化学领域的发展,硫脲类金属配合物在化学合成中的应用愈来愈广,是化学中极为活跃的领域之一,在冶金、金属分离和提纯、生物化学、医药、发光材料等方面得到了广泛应用。

硫脲类金属配合物是一类重要的化学物质，近年来，在非线性光学，抗微生物，抗肿瘤，离子识别和催化等方面展现了优良性能。当前，人们主要开发了TTZA(Zn(NH₂CSNH₂)₃(CH₃COO)₂)，BTCZA(CdZn(NH₂CSNH₂)₂(CH₃COO)₂)和BTAC(NH₄⁺Cl^-[2CS(NH₂)₂])等多种硫脲类金属配合物，硫脲类金属配合物合成方法有加热回流法、调节PH法、氧化还原法。对应的制备手段存在着过程复杂、不可控因素多、质量低、或者产量低等缺点。因此，如何简单且大规模合成硫脲类金属配合物仍是该合成领域的一大挑战。

技术实现要素：

本发明的目的，是为克服现有技术的制备过程复杂、不可控因素多、产品质量与产量较低等缺点，提供一种工艺简单、可重复性强、产率高、易转移、利用钴盐和硫脲制备硫脲类钻配合物的方法—蒸发法。采用蒸发法合成C₄H₁₆CoN₁₀O₆S₄和C₄H₁₆Cl₂CoN₈S₄配合物是本发明的核心思想。

本发明通过如下技术方案予以实现：

一种以钴盐、硫脲为原料制备硫脲类钴配合物，其原料组分及其质量份数比为钴盐︰硫脲＝1︰1～6；

制备上述硫脲类钴配合物的简易方法，具有如下步骤：

(1)称取质量比为1︰1～6的钴盐、硫脲；

(2)将步骤(1)中的钴盐、硫脲，放入任意体积比的醇、水容器中并充分搅拌；

(3)将步骤(2)中的容器在30℃～90℃的烘箱中加热6～48小时，干燥后取出，即得到硫脲类钴配合物。

所述步骤(1)的钴盐为硝酸钴或氯化钴。

所述步骤(1)的醇为乙醇。

所述步骤(3)的烘干方式是0℃～-80℃的冷冻真空干燥。

所述硫脲类钴配合物为C₄H₁₆CoN₁₀O₆S₄和C₄H₁₆Cl₂CoN₈S₄。

本发明的制备方法简单、反应时间短、所用金属盐低毒、危险性小、操作方便，对环境非常友好，所获得的产品为硫脲类钻配合物晶体；通过调控醇水比例、钴盐的种类等条件，可获得硫脲类钻配合物，调整反应温度、控制反应时间、改变干燥手段，实现硫脲类钻配合物的可控制备。该方法与现有加热回流法、调节PH法、氧化还原法等配合物合成方法相比较，制备工艺简单、可重复性强、产率高、易转移，为实现硫脲类钻配合物的功能化和实用化提供新的思路和策略。

附图说明

图1是化学式为C₄H₁₆CoN₁₀O₆S₄的硫脲类钻配合物的X射线衍射(XRD)图；

图2是化学式为C₄H₁₆Cl₂CoN₈S₄的硫脲类钻配合物的X射线衍射(XRD)图；

图3是由醇：水＝2：0制得的化学式为C₄H₁₆CoN₁₀O₆S₄的硫脲类钻配合物的X射线衍射(XRD)图；

图4是由醇：水＝0：2制得的化学式为C₄H₁₆CoN₁₀O₆S₄的硫脲类钻配合物的X射线衍射(XRD)图；

图5是由m(硫脲)：m(硝酸钴)＝2：1制得的化学式为C₄H₁₆CoN₁₀O₆S₄的硫脲类钻配合物的X射线衍射(XRD)图；

图6是由m(硫脲)：m(硝酸钴)＝6：1制得的化学式为C₄H₁₆CoN₁₀O₆S₄的硫脲类钻配合物的X射线衍射(XRD)图；

图7是由-80℃冷冻真空干燥制得的化学式为C₄H₁₆CoN₁₀O₆S₄的硫脲类钻配合物的X射线衍射(XRD)图。

具体实施方式

通过以下实施例来进一步说明本发明。实施例仅仅是示例性的，而非限制性的。

实施例1

醇为乙醇，金属盐为硝酸钴。

具体步骤如下：

(1)称0.085g硝酸钴和0.085g硫脲

(2)将步骤(1)中称好的硝酸钴、硫脲，放入装有体积比为1：1的乙醇和去离子水烧杯中并充分搅拌，溶解后液体呈粉红色；

(3)将步骤(2)中的烧杯放入烘箱中，60℃干燥24小时，干燥后取出，即得到硫脲类钴配合物C₄H₁₆CoN₁₀O₆S₄。

图1是化学式为C₄H₁₆CoN₁₀O₆S₄的硫脲类钻配合物的X射线衍射(XRD)图，由图1可知，样品XRD峰与标准PDF52-0578卡片的峰位和峰强基本吻合，即得到化学式为C₄H₁₆CoN₁₀O₆S₄的硫脲类钻配合物，呈蓝色。

实施例2

醇为乙醇，金属盐为氯化钴。

该硫脲类钻配合物制备方法与实施例1基本相同，不同之处在于：将步骤1、2中的硝酸钴换为氯化钴。

图2是化学式为C₄H₁₆Cl₂CoN₈S₄的硫脲类钻配合物的X射线衍射(XRD)图。由图2可知，样品XRD峰与标准PDF52-0577卡片的峰位和峰强基本吻合，即得到化学式为C₄H₁₆Cl₂CoN₈S₄的硫脲类钻配合物

实施例3

醇为乙醇，金属盐为硝酸钴。

该硫脲类钻配合物制备方法与实施例1基本相同，不同之处在于：将步骤2中的乙醇和去离子水的体积比1：1换为2：0。硝酸钴、硫脲溶解后液体呈蓝色，烘干后样品呈蓝色。

图3是由醇：水＝2：0制得的化学式为C₄H₁₆CoN₁₀O₆S₄的硫脲类钻配合物的X射线衍射(XRD)图。由图3可知，样品XRD峰与标准PDF52-0578卡片的峰位和峰强基本吻合，即得到化学式为C₄H₁₆CoN₁₀O₆S₄的硫脲类钻配合物。

实施例4

醇为乙醇，金属盐为硝酸钴。

该硫脲类钻配合物制备方法与实施例1基本相同，不同之处在于：将步骤2中的乙醇和去离子水的体积比1：1换为0：2。硝酸钴、硫脲溶解后液体呈粉红色，烘干后样品呈蓝色。

图4是由醇：水＝0：2制得的化学式为C₄H₁₆CoN₁₀O₆S₄的硫脲类钻配合物的X射线衍射(XRD)图，由图4可知，样品XRD峰与标准PDF52-0578卡片的峰位和峰强基本吻合，即得到化学式为C₄H₁₆CoN₁₀O₆S₄的硫脲类钻配合物。

实施例5

醇为乙醇，金属盐为硝酸钴。

该硫脲类钻配合物制备方法与实施例1基本相同，不同之处在于：将步骤1中的0.085g硫脲换为0.17g硫脲。

图5是由m(硫脲)：m(硝酸钴)＝2：1制得的化学式为C₄H₁₆CoN₁₀O₆S₄的硫脲类钻配合物的X射线衍射(XRD)图，由图5可知，样品XRD峰与标准PDF52-0578卡片的峰位和峰强基本吻合，即得到化学式为C₄H₁₆CoN₁₀O₆S₄的硫脲类钻配合物。

实施例6

醇为乙醇，金属盐为硝酸钴。

该硫脲类钻配合物制备方法与实施例1基本相同，不同之处在于：将步骤1中的0.085g硫脲换为0.51g硫脲。

图6是由m(硫脲)：m(硝酸钴)＝6：1制得的化学式为C₄H₁₆CoN₁₀O₆S₄的硫脲类钻配合物的X射线衍射(XRD)图，由图6可知，样品XRD峰与标准PDF52-0578卡片的峰位和峰强基本吻合，即得到化学式为C₄H₁₆CoN₁₀O₆S₄的硫脲类钻配合物。

实施例7

醇为乙醇，金属盐为硝酸钴。

该硫脲类钻配合物制备方法与实施例1基本相同，不同之处在于：将步骤3中的60℃烘干换为-80℃冷冻真空干燥。

图7是由-80℃冷冻真空干燥制得的化学式为C₄H₁₆CoN₁₀O₆S₄的硫脲类钻配合物的X射线衍射(XRD)图，由图7可知，样品XRD峰与标准PDF52-0578卡片的峰位和峰强基本吻合，即得到化学式为C₄H₁₆CoN₁₀O₆S₄的硫脲类钻配合物。

以上详细描述了本发明的优选实施方式，但是，本发明并不限于上述实施方式中的具体细节，在本发明的技术构思范围内，可以对本发明的技术方案进行多种简单变型，这些简单变型均属于本发明的保护范围。

另外需要说明的是，在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合，为了避免不必要的重复，本发明对各种可能的组合方式不再另行说明。

此外，本发明的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合，只要其不违背本发明的思想，其同样应当视为本发明所公开的内容。