多孔材料的制备及催化性质研究

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金属纳米材料由于其尺寸效应、表面效应等使其在催化剂上表现出极强的优势,但是在催化过程中使用单独的纳米材料容易造成流失,难回收,并且易聚集而失活。而将孔材料如金属有机框架(MOFs)或共价有机框架(COFs)等作为载体负载金属纳米颗粒,可以高效地促进各种有机反应的发生。本论文设计合成了一例Mn(Ⅱ)-MOF,负载Pd-Au合金纳米颗粒后得到复合催化剂,用于催化一锅法串联反应。另外制备了具有手性的Pd@CCOF-MPC催化剂,用于催化不对称Henry反应和Heck还原反应。Ⅰ.由4,4,4-trifluoro-1-(4-(pyridin-4-yl)-phenyl)butane-1,3-dione(L)和Mn(OAc)2合成了一例新的金属有机框架Mn(Ⅱ)-MOF。Mn(Ⅱ)-MOF为蜂窝状NbO结构,其中相对的Mn(Ⅱ)···Mn(Ⅱ)之间距离为23.5075(10)?。Mn(Ⅱ)-MOF作为平台用于负载Pd-Au双金属合金纳米颗粒而制得复合催化剂Pd-Au@Mn(Ⅱ)-MOF,进而以Pd-Au@Mn(Ⅱ)-MOF为催化剂催化苄醇类和苄胺类及苄醇类和苯胺类合成亚胺的串联反应。Ⅱ.由S-(+)-2-甲基哌嗪和三聚氯氰合成了具有单一手性的共价有机框架CCOF-MPC。并通过溶液浸渍法和NaBH4还原反应,合成了负载钯纳米颗粒(Pd NPs)的催化剂Pd@CCOF-MPC。作为一种高活性且可以重复利用的异相催化剂,Pd@CCOF-MPC能够用于高效的催化不对称Henry反应和Heck还原反应,并取得了很高的产率和立体选择性。综上所述,我们证明了复合催化体系作为高效异相催化剂的可行性,为新型催化剂的合成提供了新思路。
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