CN117567520A - 一种单齿膦螯合的铁铁双核氢化酶模型物及其制备方法与应用 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种单齿膦螯合的铁铁双核氢化酶模型物及其制备方法与应用。本发明单齿膦螯合的铁铁双核氢化酶模型物的制备方法包括步骤：将(μ‑dmedt)[Fe2(CO)6]与氧化三甲胺Me3NO加入至有机溶剂中，进行搅拌反应；然后加入亚磷酸三甲酯P(CH3O)3，经搅拌反应得到单齿膦螯合的铁铁双核氢化酶模型物。本发明通过羰基取代反应将亲水性膦配体亚磷酸三甲酯引入铁铁双核氢化酶中，改善了水溶性和稳定性，改良了催化活性中心的催化效率，提高了产氢催化能力。本发明所得单齿膦螯合的铁铁双核氢化酶模型物具有良好的水溶性和稳定性，其作为催化剂应用于催化氢气产生表现出优异的性能。
Description
技术领域
本发明涉及一种单齿膦螯合的铁铁双核氢化酶模型物及其制备方法与应用，属于金属酶仿生合成化学和新能源材料技术领域。
背景技术
氢气(H2)是一种十分理想的能源，它是一种清洁的，高效的和可再生的能源。自然界中的某些细菌和微生物体内的金属酶可以在温和的条件下可逆的催化质子生成氢气，铁铁氢化酶是一种可以高效的催化氢气产生的酶。但是当今的工业界仍然使用高成本、高能耗的贵金属铂催化剂通过电解水来实现。基于此，于是人们开始对天然的铁铁双核氢化酶催化活性中心的结构和功能进行了广泛的仿生化学模拟研究，通过光谱学和晶体学研究，发现其活性结构是一个[2Fe2S]的结构(呈蝶状结构)单元，并且通过半胱氨酸硫原子链接这一个[4Fe4S]立方烷，其他与活性中心Fe原子链接的配体还有CO-和CN-两类配体，其具有灵活可调的特性。但现有铁铁双核氢化酶作为催化剂应用于催化质子产氢的效果欠佳。
如，中国专利文献CN113333030A公开了一种氮杂环卡宾基-[Fe-Fe]氢化酶模型化合物及其制备方法与应用。制备方法包括步骤：二亚胺和氯甲基乙醚经反应制备得到1,3-二-(2,6-二异丙基苯基)咪唑氯盐；然后1,3-二-(2,6-二异丙基苯基)咪唑氯盐和μ-(SCH(CH2CH3)CH2S)-Fe2(CO)6经反应制备得到氮杂环卡宾基-[Fe-Fe]氢化酶模型化合物。该发明所得化合物在作为催化剂催化氢气产生以及催化苯羟基化方面具有较大的应用潜力。但该发明制备方法较为繁琐，目标产物收率较低；所得化合物作为催化剂催化氢气产生的能力欠佳。
又如，中国专利文献CN107522750A公开了一种含螯合或桥连P/N配体的双取代[铁铁]-氢化酶模拟物及其制备方法与应用。所述模拟物中的P/N配体以螯合方式配位于同一铁原子或者以桥连方式配位于两个铁原子，所述模拟物化学式为Fe2(μ-SCH2CH2CH2S-μ)(CO)4{Ph2PN(R)PPh2}。该发明所制备的模拟物具有潜在的催化产氢能力。但该发明所得化合物作为催化剂催化氢气产生的能力欠佳。
发明内容
针对现有技术存在的不足，本发明提供一种单齿膦螯合的铁铁双核氢化酶模型物及其制备方法与应用。本发明通过羰基取代反应将亲水性膦配体亚磷酸三甲酯引入铁铁双核氢化酶中，改善了水溶性和稳定性，改良了催化活性中心的催化效率，提高了产氢催化能力。本发明所得单齿膦螯合的铁铁双核氢化酶模型物具有良好的水溶性和稳定性，其作为催化剂应用于催化氢气产生表现出优异的性能。
本发明的技术方案如下：
一种单齿膦螯合的铁铁双核氢化酶模型物，化学式为(μ-dmedt)Fe2(CO)5P(CH3O)3，结构如下：
上述单齿膦螯合的铁铁双核氢化酶模型物的制备方法，包括步骤：
将(μ-dmedt)[Fe2(CO)6]与氧化三甲胺Me3NO加入至有机溶剂中，进行搅拌反应；然后加入亚磷酸三甲酯P(CH3O)3，经搅拌反应得到单齿膦螯合的铁铁双核氢化酶模型物。
根据本发明，(μ-dmedt)[Fe2(CO)6]按现有方法制备得到。
根据本发明优选的，有机溶剂为四氢呋喃或甲苯。
根据本发明优选的，(μ-dmedt)[Fe2(CO)6]、亚磷酸三甲酯P(CH3O)3与氧化三甲胺Me3NO的摩尔比为1：(0.8-3)：(0.9-3)，优选为1:1:1.125。
根据本发明优选的，(μ-dmedt)[Fe2(CO)6]的摩尔量与有机溶剂的体积比为0.01-0.1mol/L，优选为0.064mol/L。
根据本发明优选的，将(μ-dmedt)[Fe2(CO)6]与氧化三甲胺Me3NO加入至有机溶剂后的搅拌反应温度为-10-10℃，搅拌反应时间为0.2-1h。优选的，搅拌反应温度为0℃，搅拌反应时间为0.5h。
根据本发明优选的，加入亚磷酸三甲酯P(CH3O)3后的搅拌反应温度为-10-10℃，搅拌反应时间为4-8h。优选的，搅拌反应温度为0℃，搅拌反应时间为6h。
根据本发明优选的，单齿膦螯合的铁铁双核氢化酶模型物的制备均是在惰性气体保护下进行。优选的，惰性气体为氮气或氩气。
根据本发明优选的，加入亚磷酸三甲酯P(CH3O)3后的搅拌反应所得反应液的后处理方法包括步骤：反应液经减压抽干得到固体；固体经正己烷溶解，然后进行硅胶柱层析法分离纯化，以正己烷为洗脱剂，硅胶色谱柱填充高度为30cm，第二带为产品带，然后经旋蒸干燥得到单齿膦螯合的铁铁双核氢化酶模型物。
上述单齿膦螯合的铁铁双核氢化酶模型物的应用，作为催化剂应用于催化产氢。
根据本发明优选的，单齿膦螯合的铁铁双核氢化酶模型物作为催化剂应用于电催化质子酸还原产氢。
优选的，单齿膦螯合的铁铁双核氢化酶模型物直接加入至含有质子酸的溶液中，通过电催化质子酸还原产氢；
或者，将单齿膦螯合的铁铁双核氢化酶模型物制备模型物修饰的电极，通过电催化质子酸还原产氢；模型物修饰的电极的制备方法包括步骤：将单齿膦螯合的铁铁双核氢化酶模型物溶于乙腈中，然后滴加至清洗干净的电极表面，经干燥、洗涤、干燥即得模型物修饰的电极。
进一步优选的，应用方法包括步骤：以玻璃碳电极为工作电极，Ag/AgNO3为参比电极，铂丝电极为对电极，以含有单齿膦螯合的铁铁双核氢化酶模型物、正四丁基六氟磷酸铵和醋酸的乙腈溶液作为电解质，通过电催化质子酸还原产氢；
或者，应用方法包括步骤：以模型物修饰的电极为工作电极，Ag/AgCl为参比电极，铂丝电极为对电极，以含有醋酸的磷酸盐缓冲液作为电解质，通过电催化质子酸还原产氢。
本发明单齿膦螯合的铁铁双核氢化酶模型物的反应路线如下：
本发明的技术特点及有益效果如下：
(1)本发明制备方法简单，“一锅法”即可制备得到目标产物，且具有较高的收率，目标产物的收率可达54％。
(2)本发明制备方法中，有机溶剂种类的选择、原料配比对于目标产物的收率均具有一定影响；如有机溶剂种类以及原料配比不适宜，目标产物的收率将会降低。本发明原料的加入顺序对于目标产物的收率也具有一定影响；如变化原料的加入顺序，目标产物的收率同样会降低。本发明特定种类的洗脱剂以及硅胶色谱柱的填充高度利于高收率和高纯度的得到本发明目标产物。
(3)含膦基团具有良好的供电子性能、体积效应以及生物相容性，本发明通过羰基取代反应将特定结构的亲水性膦配体亚磷酸三甲酯引入铁铁双核氢化酶中，合成了新化合物含单齿膦螯合[2Fe2S]二铁氢化酶络合物。本发明特定结构的亲水性膦配体亚磷酸三甲酯的引入，改善了化合物的水溶性、稳定性和生物相容性，改良了催化活性中心的催化效率，提高了产氢催化能力。
(4)本发明所得单齿膦螯合的铁铁双核氢化酶模型物催化剂具备有较好的稳定性和水溶性；催化剂的稳定性可以有效的改善催化剂的回收和重复利用问题，有助于基于此开发廉价的仿生催化体系。
(5)本发明所得单齿膦螯合的铁铁双核氢化酶模型物应用于催化质子酸还原产氢，表现出优异的效果。本发明模型物具有在水溶液中制备氢气的能力，能够在温和的过电势(-1.96V)下催化氢气的产生。本发明单齿膦螯合的铁铁双核氢化酶模型物可利用新型的固定技术制备成催化电极，制备方法简单，绿色安全环保，成本低；拓展了催化剂直接在水相中催化氢气产生的方式，可以在温和的条件下催化氢气的产生，催化产氢效果优异，具有良好的应用前景。
附图说明
图1为实施例1制备的单齿膦螯合的铁铁双核氢化酶模型物的单晶分子结构图；
图2为实施例1制备的单齿膦螯合的铁铁双核氢化酶模型物的核磁共振氢谱图；
图3为实施例1制备的单齿膦螯合的铁铁双核氢化酶模型物的核磁共振碳谱图；
图4为实施例1制备的单齿膦螯合的铁铁双核氢化酶模型物的红外光谱图；
图5为试验例1中单齿膦螯合的铁铁双核氢化酶模型物在加酸情况下的电化学循环伏安图；
图6为试验例2中以单齿膦螯合的铁铁双核氢化酶模型物修饰的铂碳电极作为工作电极的电化学循环伏安图，扫描速率300mV s-1；
图7为试验例2中以铂碳电极作为工作电极的电化学循环伏安图，扫描速率300mVs-1；
图8为试验例2中在-1.96V的电解电位下，以玻碳电极、单齿膦螯合的铁铁双核氢化酶模型物修饰的铂碳电极分别作为工作电极时，电解产生的电荷量；
图9为试验例2中在-1.96V的电解电位下，以单齿膦螯合的铁铁双核氢化酶模型物修饰的铂碳电极作为工作电极时，电解1h后的气相数据；
图10为实施例1制备的单齿膦螯合的铁铁双核氢化酶模型物以及反应原料(μ-dmedt)[Fe2(CO)6]的热重分析图。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明做进一步的说明，但不限于此。
实施例中所述试剂或材料，如无特殊说明，均可市购获得或者按现有方法制备得到；所述方法，如无特殊说明，均为现有方法。
实施例1
一种单齿膦螯合的铁铁双核氢化酶模型物的制备方法，包括步骤：
氮气氛围下，将(μ-dmedt)[Fe2(CO)6](0.32mmol)和Me3NO(0.36mmol)加入到5mL的四氢呋喃中，保持温度0℃下持续搅拌0.5h。然后继续保持氮气氛围和温度恒定的情况下加入P(CH3O)3(0.32mmol)继续搅拌6h。反应结束后用油泵抽干反应溶剂，得到红色固体粉末。固体粉末经少量正己烷溶解，运用硅胶柱层析法分离纯化，以正己烷为洗脱剂，硅胶色谱柱填充高度为30cm，其中第一带为未反应的原料(μ-dmedt)[Fe2(CO)6]，第二带为产品带。旋蒸干燥后得到固体红色粉末，产率54％。
本实施例制备的单齿膦螯合的铁铁双核氢化酶模型物的单晶分子结构图如图1所示。
本实施例制备的单齿膦螯合的铁铁双核氢化酶模型物的核磁共振氢谱图以及碳谱图分别如图2和3所示。
产物的核磁数据如下：1H NMR(400MHz,CDCl3):δ＝0.92,1.23(m,6H,CH3),δ＝3.75(s,2H,CH-CH),δ＝1.56(d,9H,OCH3)；13C NMR(CDCl3):δCO＝210.78,δdalkyl＝29.81,48.93,54.35,55.02,δP(OCH3)3＝20.68；31P NMR(400MHz,CDCl3):50.03；Anal.Calc.forC12H17Fe2O8PS2:C,29.97；H,3.45；Found:C,30.02；H,3.53。
本实施例制备的单齿膦螯合的铁铁双核氢化酶模型物的红外光谱图如图4所示。
由图可知，本发明成功制备得到目标产物。
实施例2
一种单齿膦螯合的铁铁双核氢化酶模型物的制备方法，包括步骤：
氮气氛围下，将(μ-dmedt)[Fe2(CO)6](0.32mmol)和Me3NO(0.36mmol)加入到5mL的甲苯溶液中，保持温度0℃下持续搅拌0.5h。然后继续保持氮气氛围和温度恒定的情况下加入P(CH3O)3(0.32mmol)继续搅拌6h。反应结束后用油泵抽干反应溶剂，得到红色固体粉末。固体粉末经少量正己烷溶解，运用硅胶柱层析法分离纯化，以正己烷为洗脱剂，硅胶色谱柱填充高度为30cm，其中第一带为未反应的原料(μ-dmedt)[Fe2(CO)6]，第二带为产品带。旋蒸干燥后得到固体红色粉末，产率34％。
实施例3
一种单齿膦螯合的铁铁双核氢化酶模型物的制备方法，包括步骤：
氮气氛围下，将(μ-dmedt)[Fe2(CO)6](0.38mmol)和Me3NO(0.36mmol)加入到5mL的四氢呋喃溶液中，保持温度0℃下持续搅拌0.5h。然后继续保持氮气氛围和温度恒定的情况下加入P(CH3O)3(0.32mmol)继续搅拌6h。反应结束后用油泵抽干反应溶剂，得到红色固体粉末。固体粉末经少量正己烷溶解，运用硅胶柱层析法分离纯化，以正己烷为洗脱剂，硅胶色谱柱填充高度为30cm，其中第一带为未反应的原料(μ-dmedt)[Fe2(CO)6]，第二带为产品带。旋蒸干燥后得到固体红色粉末，产率42％。
对比例1
一种铁铁双核氢化酶模型物的制备方法，包括步骤：
氮气氛围下，将(μ-dmedt)[Fe2(CO)6](0.42mmol)和Me3NO(0.24mmol)加入到4mL的四氢呋喃中，保持温度0℃下持续搅拌1h。然后继续保持氮气氛围和温度恒定的情况下加入PMe3(0.42mmol)继续搅拌3h。反应结束后用油泵抽干反应溶剂，得到固体粉末。固体粉末经少量正己烷溶解，运用硅胶柱层析法分离纯化，以正己烷为洗脱液，硅胶色谱柱填充高度为30cm，其中第一带为未反应的原料(μ-dmedt)[Fe2(CO)6]，其后一带为产品带，旋蒸干燥后得到产品，产率23％。
对比例2
一种铁铁双核氢化酶模型物的制备方法，包括步骤：
氮气氛围下，将(μ-dmedt)[Fe2(CO)6](0.5mmol)和Me3NO(0.50mmol)加入到4mL的四氢呋喃中，保持温度0℃下持续搅拌0.5h。然后继续保持氮气氛围和温度恒定的情况下加入(0.50mmol)PPh3三苯基磷继续搅拌6h。反应结束后用油泵抽干反应溶剂，得到固体。固体粉末经少量正己烷溶解，以正己烷为洗脱剂，硅胶柱层析法分离纯化，硅胶色谱柱填充高度为30cm。其中第一带为未反应的配合物(μ-dmedt)[Fe2(CO)6]，第二带为产品带，旋蒸干燥后得到产品，产率75％。
试验例1
催化质子酸产氢性能测试：
首先，将工作电极(玻璃碳电极，直径3mm)在麂皮上分别用粒径为3μm、1μm的A12O3抛光粉研磨10min，用去离子水清洗，二次蒸馏水中超声20min。参比电极Ag/AgNO3：0.01MAgNO3/0.1M n-Bu4NPF6的乙腈溶液。用乙腈冲洗辅助电极(铂丝电极)放置备用，正四丁基六氟磷酸铵(n-Bu4NPF6)为支持电解质。每次测试样品前都必须重复上述的方法对电极进行清洗，以保证测量结果的准确性。
所述模拟物(μ-dmedt)Fe2(CO)5P(CH3O)3的电化学性能测试都是在无水无氧的氮气氛围下测试的，每次测试前都要经过10-20min的通惰性气体的过程以便除掉多余的氧气。安装好电极后连接电脑，启动电化学工作站，程序自检成功后，配置10mL乙腈电解质溶液(0.1M n-Bu4NPF6)四丁基六氟磷酸铵，使电极在氮气环境下反应，不停通入氮气直至0.12V左右处氧的氧化还原峰消失开始测试。测试过程中电解质溶液中实施例1方法制备的单齿膦螯合的铁铁双核氢化酶模型物的浓度为1mM，同时一直通入氮气。为了研究实施例1方法制备的(μ-dmedt)Fe2(CO)5P(CH3O)3的催化潜能，选择HOAc作为质子源，按照上面的方法，配制电解质溶液，依次加入10-90微升HOAc，使电解质溶液中HOAc的浓度为1-9mM，并相应进行循环伏安测试；氮气氛围下进行电催化活性研究。
不同HOAc浓度下实施例1方法制备的(μ-dmedt)Fe2(CO)5P(CH3O)3的CV图如图5所示，随着溶液中的醋酸浓度的增加，一个还原峰的峰电流明显增强，也就是在峰位置处发生催化反应，且催化活性随着醋酸浓度的增加而增加。既单齿膦螯合的铁铁双核氢化酶模型物有着明显的催化活性特征。同等测试条件下，单齿膦螯合的铁铁双核氢化酶模型物的催化能力在加入9mM醋酸时，电流值最高可达到350μA。
按上述方法测试对比例1以及对比例2制备的模型物的催化质子酸产氢性能。对比例1制备的(μ-dmedt)Fe2(CO)5PMe3在加入9mM醋酸时，电流值最高只达到217μA。对比例2制备的(μ-dmedt)Fe2(CO)5PPh3在加入9mM醋酸时，电流值最高只达到160μA。
由上述对比可知，本发明制备的(μ-dmedt)Fe2(CO)5P(CH3O)3相比对比例1和2具有更优异的催化活性。
试验例2
为了进一步研究实施例1方法制备的仿生催化剂(μ-dmedt)Fe2(CO)5P(CH3O)3在水介质的具体的电催化性能，本发明将实施例1方法制备的仿生催化剂(μ-dmedt)Fe2(CO)5P(CH3O)3涂在铂碳电极上制备成工作电极进行控制电极电解水的实验。
催化剂固定技术，仿生催化剂(μ-dmedt)Fe2(CO)5P(CH3O)3修饰的铂碳工作电极：(1)实验之前，铂碳电极用1.0M H2SO4水溶液清洗。(2)将(μ-dmedt)Fe2(CO)5P(CH3O)3固定在铂碳电极圆盘上，只需使用微量注射器将10μL(μ-dmedt)Fe2(CO)5P(CH3O)3的CH3CN溶液(1mM)滴加到该电极上，让其自然干燥一夜。(3)经过修饰后，玻璃碳电极用丙酮和蒸馏水冲洗，在水中超声波处理15分钟以去除污染物，并用氮气流干燥。
控制电极电解水实验：(1)以上述修饰的铂碳电极作为工作电极，Ag/AgCl为参比电极，铂丝电极为对电极；具体的电解槽为双池电解槽，中间由隔膜隔开，每个槽中各含有0.5ml(0.2M磷酸盐缓冲液)水介质。(2)保持整体体系的密封状态，在左槽中不断加入HOAc(0-60mM)在-1.96V的固定电压下进行电解实验。(3)封闭系统的氢气测定由AgilentTechnologies 7890A气相测试仪进行测试。
同时设置不进行修饰的玻碳电极作为工作电极作为对比。
如图6所示，修饰电极存在情况下，电化学实验在(0.2M磷酸盐缓冲液)水介质中进行，随着HOAc(0-60mM)的加入，电流强度稳步增加。图7为不进行修饰的玻碳电极作为工作电极、仅加入HOAc(0-60mM)的情况下的电化学循环伏安图。图6和图7相比，固定在玻碳盘上的配合物(μ-dmedt)Fe2(CO)5P(CH3O)3在水中催化质子还原的灵敏度明显高于不进行修饰的玻碳电极。
为了进一步了解其具体的催化产氢能力，在0.2M磷酸盐缓冲溶液中用HOAc(60mM)进行了电势电解。在没有HOAc的情况下，在-1.96V(相对于Ag/AgCl)和玻碳电极情况下，在2分钟的电解过程中，最大电荷仅为20.5mC(图8)。在相同条件下，仿生催化剂(μ-dmedt)Fe2(CO)5P(CH3O)3修饰的铂碳工作电极在含有HOAc(60mM)的0.2M磷酸盐缓冲溶液中，施加电位为-1.96V(相对于Ag/AgCl)，电解2分钟的最大电荷为241mC(图8)，同时在1小时的电解过程中产生1.5mL的H2，图9所示。证明本发明仿生催化剂(μ-dmedt)Fe2(CO)5P(CH3O)3在水中有着较好的电催化活性。
试验例3
为了进一步研究催化剂的性质问题，本发明对实施例1制备的(μ-dmedt)Fe2(CO)5P(CH3O)3和反应原料(μ-dmedt)[Fe2(CO)6]进行了热重稳定性的测试。
仪器操作条件：配合物的热稳定性测试是在美国TA公司的TASDT Q600热失重分析仪上测定。测定条件：氮气氛围下，温度从室温以10℃/min的速度升高到800℃。
如图10所示，配合物(μ-dmedt)Fe2(CO)5P(CH3O)3和(μ-dmedt)Fe2(CO)6的热重分析显示，当温度低于100℃的时候，两种配合物均表现出了很好的稳定性。当温度高于100℃低于200℃的时候，本发明(μ-dmedt)Fe2(CO)5P(CH3O)3显示出了比配合物(μ-dmedt)Fe2(CO)6更好的热稳定性。这可以说明配合物(μ-dmedt)Fe2(CO)5P(CH3O)3比配合物(μ-dmedt)Fe2(CO)6具有更高的结构稳定性。
Claims (10)
1.一种单齿膦螯合的铁铁双核氢化酶模型物，其特征在于，化学式为(μ-dmedt)Fe2(CO)5P(CH3O)3，结构如下：
2.如权利要求1所述单齿膦螯合的铁铁双核氢化酶模型物的制备方法，包括步骤：
将(μ-dmedt)[Fe2(CO)6]与氧化三甲胺Me3NO加入至有机溶剂中，进行搅拌反应；然后加入亚磷酸三甲酯P(CH3O)3，经搅拌反应得到单齿膦螯合的铁铁双核氢化酶模型物。
3.根据权利要求2所述单齿膦螯合的铁铁双核氢化酶模型物的制备方法，其特征在于，有机溶剂为四氢呋喃或甲苯。
4.根据权利要求2所述单齿膦螯合的铁铁双核氢化酶模型物的制备方法，其特征在于，(μ-dmedt)[Fe2(CO)6]、亚磷酸三甲酯P(CH3O)3与氧化三甲胺Me3NO的摩尔比为1：(0.8-3)：(0.9-3)，优选为1:1:1.125。
5.根据权利要求2所述单齿膦螯合的铁铁双核氢化酶模型物的制备方法，其特征在于，(μ-dmedt)[Fe2(CO)6]的摩尔量与有机溶剂的体积比为0.01-0.1mol/L，优选为0.064mol/L。
6.根据权利要求2所述单齿膦螯合的铁铁双核氢化酶模型物的制备方法，其特征在于，包括以下条件中的一项或多项：
i、将(μ-dmedt)[Fe2(CO)6]与氧化三甲胺Me3NO加入至有机溶剂后的搅拌反应温度为-10-10℃，搅拌反应时间为0.2-1h；优选的，搅拌反应温度为0℃，搅拌反应时间为0.5h；
ii、加入亚磷酸三甲酯P(CH3O)3后的搅拌反应温度为-10-10℃，搅拌反应时间为4-8h；优选的，搅拌反应温度为0℃，搅拌反应时间为6h；
iii、单齿膦螯合的铁铁双核氢化酶模型物的制备均是在惰性气体保护下进行；优选的，惰性气体为氮气或氩气。
7.根据权利要求2所述单齿膦螯合的铁铁双核氢化酶模型物的制备方法，其特征在于，加入亚磷酸三甲酯P(CH3O)3后的搅拌反应所得反应液的后处理方法包括步骤：反应液经减压抽干得到固体；固体经正己烷溶解，然后进行硅胶柱层析法分离纯化，以正己烷为洗脱剂，硅胶色谱柱填充高度为30cm，第二带为产品带，然后经旋蒸干燥得到单齿膦螯合的铁铁双核氢化酶模型物。
8.如权利要求1所述单齿膦螯合的铁铁双核氢化酶模型物的应用，作为催化剂应用于催化产氢；
优选的，单齿膦螯合的铁铁双核氢化酶模型物作为催化剂应用于电催化质子酸还原产氢。
9.根据权利要求8所述单齿膦螯合的铁铁双核氢化酶模型物的应用，其特征在于，
单齿膦螯合的铁铁双核氢化酶模型物直接加入至含有质子酸的溶液中，通过电催化质子酸还原产氢；
或者，
将单齿膦螯合的铁铁双核氢化酶模型物制备模型物修饰的电极，通过电催化质子酸还原产氢；模型物修饰的电极的制备方法包括步骤：将单齿膦螯合的铁铁双核氢化酶模型物溶于乙腈中，然后滴加至清洗干净的电极表面，经干燥、洗涤、干燥即得模型物修饰的电极。
10.根据权利要求9所述单齿膦螯合的铁铁双核氢化酶模型物的应用，其特征在于，
应用方法包括步骤：以玻璃碳电极为工作电极，Ag/AgNO3为参比电极，铂丝电极为对电极，以含有单齿膦螯合的铁铁双核氢化酶模型物、正四丁基六氟磷酸铵和醋酸的乙腈溶液作为电解质，通过电催化质子酸还原产氢；
或者，
应用方法包括步骤：以模型物修饰的电极为工作电极，Ag/AgCl为参比电极，铂丝电极为对电极，以含有醋酸的磷酸盐缓冲液作为电解质，通过电催化质子酸还原产氢。
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