具有酸堿雙功能屬性的配位聚合物的合成及其催化CO2和環(huán)氧氯丙烷環(huán)加成反應(yīng)的性能研究.pdf

1、近幾十年來(lái),人們?cè)絹?lái)越意識(shí)到大氣中的CO2對(duì)全球氣候變暖產(chǎn)生的影響。同時(shí),我們知道CO2又是地球上儲(chǔ)量最豐富、最廉價(jià)的綠色可再生C1資源。因此CO2的資源化利用成為了科研工作者們的研究重點(diǎn)。其中將 CO2和環(huán)氧化物環(huán)加成反應(yīng)合成環(huán)狀碳酸酯是最具有前景、最吸引人的方法之一。但是,目前所報(bào)道的催化劑大多需要溶劑、助催化劑以及高壓等苛刻的反應(yīng)條件。
　　金屬-有機(jī)配位聚合物是由金屬離子和有機(jī)配體自組裝而形成的一類新型晶體材料,因其獨(dú)特的

2、性質(zhì)被廣泛的應(yīng)用于氣體存儲(chǔ)、手性分離、傳感及催化等領(lǐng)域。尤其是這類材料具有較大的比表面積、孔道結(jié)構(gòu)多樣性及可調(diào)性,同時(shí)在設(shè)計(jì)合成過(guò)程中能夠同時(shí)引入功能化的有機(jī)配體和金屬離子中心。因此金屬-有機(jī)配位聚合物是一類優(yōu)良的酸堿雙功能屬性的催化劑材料。本課題的主要研究?jī)?nèi)容是通過(guò)選用含有三級(jí)胺的有機(jī)配體1-(4-苯基羧酸)-2,5-二甲基,1-氫-吡啉-3,4-二甲酸(H3pdcd)合成得到具有酸堿雙功能屬性的金屬-有機(jī)配位聚合物。并將這種具有酸堿

3、特性的金屬-有機(jī)配位聚合物應(yīng)用在常壓條件下催化CO2環(huán)加成反應(yīng)中。
　　1.在溶劑熱條件下,通過(guò)選用含有三級(jí)胺的有機(jī)配體1-(4-苯基羧酸)-2,5-二甲基,1-氫-吡啉-3,4-二甲酸設(shè)計(jì)合成得到兩種一維鏈狀的金屬-有機(jī)配位聚合物,[Ni(OH)(H2pdcd)(H2O)2]·DMF(1)和[Co(OH)(H2pdcd)(H2O)2]·DMF(2)。
　　2.通過(guò)NH3-TPD-MS、吡啶吸附紅外光譜和CO2的選擇性吸附實(shí)

4、驗(yàn)證明了我們合成得到的化合物1、2同時(shí)具有酸性和堿性。由于金屬-有機(jī)配位聚合物的酸堿特性,將其在無(wú)需溶劑、助催化劑及常壓的條件下催化 CO2和環(huán)氧氯丙烷環(huán)加成合成環(huán)狀碳酸酯。實(shí)驗(yàn)表明在72 h、100 oC的最優(yōu)反應(yīng)條件下,化合物1和2的氯丙烯碳酸酯的收率分別能夠達(dá)到88％和87%。
　　3.利用Cd(NO3)2和有機(jī)配體H3pdcd在溶劑熱條件下得到二維層狀的金屬-有機(jī)配位聚合物[Cd(pdcd)(C2H5OH)]。經(jīng)過(guò)一定的預(yù)