含羧基配體金屬有機骨架化合物的設計、組裝及熒光和催化性能研究.pdf

1、金屬有機骨架材料(MOFs)是由金屬離子和有機配體通過自組裝形成的具有多孔結構的特殊晶體材料，由于其種類的多樣性、孔道的可調性和結構的易功能化，在儲存氣體、不對稱催化、分離、磁力、熒光傳感等方面有廣泛的應用前景。
　　本論文通過設計合成了兩類具有不同功能的羧酸配體，這些羧酸配體進一步與不同過渡金屬離子配位得到了6種新穎的多孔金屬有機骨架配合物，并分別對它們進行了熒光傳感和不對稱催化兩方面的性能研究。主要分為以下兩部分：
　　

2、1.本論文在具有 AIE效應的四苯乙烯上嫁接兩個羧酸配位基團，獲得一個有機配體(H2L1)，該配體通過與Zn(II)配位組裝，得到一個強發(fā)光三維金屬有機骨架多孔配合物[Zn4O(L1)3](I)。并對配合物I進行了X-射線單晶衍射、熱穩(wěn)定性、氣體吸脫附和熒光傳感性能等研究。研究結果表明配合物 I具有微孔結構，它的固體絕對熒光量子產率為30.0%，比配體熒光量子產率22.0%略高。熒光傳感顯示甲苯、間二甲苯、均三甲苯和苯胺等揮發(fā)性有機物對

3、配合物I具有熒光增強效果，硝基苯對配合物I具有熒光猝滅效果，猝滅率高達95%以上。
　　2.本論文設計合成了四種含L-吡咯烷手性功能基團的多羧酸剛性有機配體(H3L2-boc、H3L2、H2L3和H4L4)，這些有機配體與過渡金屬離子反應得到了5種金屬有機骨架多孔配合物：[Zn4O(L2-boc)2](II)、[Fe2CoO(L2)2](III)、[Zr6O4(OH)4(L3)6](IV)、[Zn4O(L3)3](V)、[Cu2(

4、L4)](VI)。采用紅外、NMR、SCXRD、PXRD和熱重等對有機配體和配合物進行表征。配合物II、III和IV穩(wěn)定骨架中含有L-吡咯烷催化位點，因而，開展了配合物II、III和IV對環(huán)己酮和對硝基苯甲醛不對稱Aldol反應的催化性能研究。實驗結果表明配合物II、III和IV催化的Aldol反應產率為51-73%。與L-吡咯烷衍生物小分子催化劑或者含L-吡咯烷的MOFs催化效果不同，我們設計的幾種配合物催化的產物構型均以順式為主。對