本技术涉及亚砜类化合物合成技术,介绍了一种新型掺杂金属卤化钙钛矿光催化剂的制备方法及其应用。该光催化剂含有RuBr3和Bi等元素,具有优异的光催化性能,可广泛应用于环境净化和能源转换领域。
背景技术
亚砜是药物分子等诸多精细化学品的重要结构单元,对提高药物分子的水溶性,增强药物与靶标蛋白的相互结合能力,改善药物分子的药代动力学过程具有重要作用。例如,埃索美拉唑,临床上作为一种胃肠类药物,常用于治疗胃溃疡、十二指肠溃疡等因胃酸分泌过多而引发的相关疾病,其次级代谢物可通过二硫键与胃部壁细胞分泌膜上的质子泵膜蛋白发生相互作用,致使质子泵膜蛋白失能,从而抑制胃酸的过量分泌,进而发挥其治疗胃酸分泌失调相关疾病的功效。此外,亚砜尤其是手性亚砜还常作为有机配体、手性催化剂以及合成子等,在多种手性催化反应和功能有机分子的制备中发挥着重要作用。因此,对亚砜类化合物的高效合成,得到了相关研究人员的广泛关注。
硫醚氧化是制备亚砜类化合物最常见和最有效的方法之一。近年来,光催化技术作为一种绿色可持续的方法,广泛用于催化硫醚氧化,合成亚砜类化合物。但是所用的催化剂,例如有机共轭聚合物、金属有机框架、共价有机框架等有机/无机半导体材料,普遍存在制备成本高、可见光响应差、光生载流子复合速率快、催化活性弱等不足,不利于方法的规模化应用。因此,开发具有高选择性的催化体系,实现硫醚向亚砜分子的绿色高效转化,已成为当前的研究热点。
金属卤化钙钛矿材料(MHPs)具有可见光响应灵敏、载流子寿命长、结构易调控且廉价易得等特点,是一种理想的可见光催化剂。但是,由于活性氧物种和水易渗入MHPs晶格导致骨架降解,使得MHPs在富氧、高湿等环境下结构不稳定,限制了其进一步的应用研究。另一方面,氧气和水是天然绿色的反应试剂,将其用于亚砜分子的合成,不仅对开发绿色可持续的亚砜合成技术具有重要意义,同时也可助力化工产业低碳绿色发展。因此,实现MHPs在富氧、高湿条件下的高结构稳定性和高催化活性,同时高选择性地合成亚砜分子,是一项极具挑战性且富有科学意义的工作。
实现思路