【摘 要】
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近年来,随着金属有机框架(MOFs)材料的迅速发展,MOFs已经逐渐成为科学研究领域的热点。金属有机框架具有大的比表面积、高的孔隙率、可调控的尺寸、一定的柔性以及丰富的结构,使其在多个催化领域具有广泛的应用。本文设计合成了两例基于碘化亚铜[Cu_xI_y]簇的MOFs,并且分别探究了这两例MOFs在炔烃的硼氢化反应和CO_2催化转化上的应用。论文的主要内容如下:(1)以配体嘧啶-5-羧酸(HPMC
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近年来,随着金属有机框架(MOFs)材料的迅速发展,MOFs已经逐渐成为科学研究领域的热点。金属有机框架具有大的比表面积、高的孔隙率、可调控的尺寸、一定的柔性以及丰富的结构,使其在多个催化领域具有广泛的应用。本文设计合成了两例基于碘化亚铜[CuxIy]簇的MOFs,并且分别探究了这两例MOFs在炔烃的硼氢化反应和CO2催化转化上的应用。论文的主要内容如下:(1)以配体嘧啶-5-羧酸(HPMCA)、异烟酸(HIN)、Cu(NO3)2和CuI为原料通过溶剂热法合成了一例含有混合价态Cu(I)和Cu(II)的新型多孔铜-有机骨架材料{[CuIICu4II4(PMCA)2(Py)]·NH(CH3)2·3DMF}(1)。并且通过单晶衍射、XRD、XPS、TG、SEM、TEM等测试方法对配合物1进行了测试表征。结构测试表明配合物1是基于双核的[Cu2II(COO)4Py2]簇和四核的[Cu4II4]簇两种类型的次级结构单元构筑的三维网络结构。将配合物1应用到炔烃的硼氢化反应中发现配合物1可以高效选择性地催化炔烃的硼氢化反应生成相对应的(E)-乙烯基硼烷。并且该催化剂在循环使用五次后催化活性并没有显著地降低。同时,配合物1还具有较高的热稳定性和溶剂稳定性,并且在温和的反应条件下展现出了高效的催化效率。此外,该配合物是首例基于MOF材料用来催化炔烃与B2Pin2硼氢化反应。(2)以异烟酸、Dy(NO3)2、CuI为原料,通过溶剂热法合成了一例基于碘化亚铜的稀土配合物[Dy2Cu4I3(IN)7(DMF)2]·DMF(2),并且使用单晶衍射、XRD、TG等测试方法对配合物2进行了一系列的表征。结构测试表明配合物2是基于稀土离子Dy一维链和[Cu4II3]簇构成的三维网状骨架结构,且其表现出了良好的热稳定性以及溶剂稳定性。将配合物2应用到CO2与炔醇的环加成反应中,催化结果发现在常温常压下配合物2可以有效地催化该环加成反应生成相应的α-烷基环碳酸酯,并且展示出了广泛的底物适应性。
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