介紹
二丁基二硫代氨基甲酸銅(II)(Copper(II) dibutyldithiocarbamate,結(jié)構(gòu)式寫作Cu(S2CNR2)2Cu(S2CNR2)2,R為丁基)以硫為供體且螯合穩(wěn)定,能夠在較強配位作用下形成穩(wěn)定的金屬硫配合結(jié)構(gòu)。其中二硫代氨基甲酸鹽(DTC)含有兩個軟堿性硫原子、易于形成穩(wěn)定螯合環(huán)。先制備DTC陰離子,再與銅鹽絡(luò)合沉淀、重結(jié)晶純化得到二丁基二硫代氨基甲酸銅(II)。

圖一 二丁基二硫代氨基甲酸銅(II)
穩(wěn)定機制
二丁基二硫代氨基甲酸銅(II)的DTC配體一般以κS,κS'雙齒方式與銅中心配位,形成兩個五元螯合環(huán)。雙齒配位降低配體解離的熵優(yōu)勢,顯著提高絡(luò)合穩(wěn)定常數(shù);Cu–S鍵對軟堿性硫供體具有較強親和性;DTC基團常被認(rèn)為存在C–N與C–S的離域特征,使配體對金屬的σ供電子與π相互作用更穩(wěn)定,從而增強整體結(jié)構(gòu)的熱、化學(xué)穩(wěn)定性。

圖二 二丁基二硫代氨基甲酸銅(II)的空間穩(wěn)定架構(gòu)
制備銅硫化物應(yīng)用
二丁基二硫代氨基甲酸銅(II)在受熱條件下發(fā)生分解并生成不同化學(xué)計量比的銅硫化物相(如Cu?S、CuS、Cu?S? 等),金屬與硫在同一分子內(nèi)預(yù)組織,減少擴散控制與副相形成。配體提供內(nèi)源硫,無需額外硫源如硫脲、硫化鈉等,降低體系復(fù)雜度??赏ㄟ^溶劑熱、熱注入、薄膜沉積或熱解條件調(diào)控粒徑與相組成。該方法已被廣泛用于過渡金屬硫化物的SSP合成,并且Cu(II)的二烷基 DTC 復(fù)合物已用于制備多種銅硫化物與量子點體系。由于配體自帶硫源且金屬中心可控釋放,在金屬硫化物合成中被廣泛用作單源前驅(qū)體(single-source precursors, SSPs)。通過改變DTC上的烷基取代基可以系統(tǒng)調(diào)控前驅(qū)體的揮發(fā)性、溶解性與熱分解動力學(xué),從而影響最終硫化物的形貌、晶型與缺陷結(jié)構(gòu)[1]。
參考文獻(xiàn)
[1]W. D P B ,Samaresh M ,L. C R , et al.Magnetic and structural studies on copper(II) dialkyldithiocarbamates[J].Journal of the Chemical Society, Dalton Transactions,1981,(1):13-13.