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不对称催化是近年来科学研究的热点之一,其关键是设计并合成具有高对映选择性以及高催化活性的催化剂。而手性MOFs由于具有均匀的活性位点、丰富的孔道等优点,作为一种非均相不对称催化剂优秀代表之一,其完全满足当代社会对于绿色化学的追求。在近二十年里,虽然国内外诸多课题组对手性MOFs做了大量的工作,并且取得了丰富的成果,但遗憾地是基于脯氨酸为母体构筑的手性MOFs用于不对称催化的研究却少之又少。因此,本论文从以下几方面开展了工作:
1、首先以脯氨酸为起始原料,合成5种手性脯氨酸类配体(S)-4,4-(羟基(吡咯烷-2-基)亚甲基)双(([1,1-联苯基]-4-羧酸))即L1、(S)-4,4-(羟基(吡咯烷-2-基)亚甲基)(([1,1-联苯基]-3-羧酸))即L2、(S)-二(4-(吡啶-4-基)苯基)(吡咯烷-2-基)甲醇即L3、(S)-二(4-(吡啶-3-基)苯基)(吡咯烷-2-基)甲醇即 L4、2-((((3R,5S)-5-(羟基二苯基甲基)吡咯烷-3-基)氧基)甲基)-[1,1-联苯基]-4,4-二羧酸即 L5,配体合成中利用核磁氢谱、质谱、红外光谱、圆二色谱等表征其结构。之后将它们分别与 Cu2+盐、Ag+盐、Zr4+盐通过室温扩散法、溶剂热的方法合成得到4种手性MOFs,通过单晶衍射、扫描电镜、红外、粉末X射线、热重、圆二色谱等表征了晶体的结果及性能,推测其潜在应用。
2、将MOF-4即UiO-67Pro作为不对称催化剂,催化不对称Domino-Diels-Alder反应。并对催化反应进行温度、溶剂进行了筛选,找到最佳反应条件,进行了底物适用性、循环稳定性测试以及非均相催化测试。
本论文研究合成了5种新颖的基于脯氨酸的手性配体,为直接法构筑手性MOFs提供了配体来源,为配位化学增加了更多的可能性。此外手性MOFs作为不对称催化剂应用于不对称Domino反应也具有一定的理论与实际意义。
1、首先以脯氨酸为起始原料,合成5种手性脯氨酸类配体(S)-4,4-(羟基(吡咯烷-2-基)亚甲基)双(([1,1-联苯基]-4-羧酸))即L1、(S)-4,4-(羟基(吡咯烷-2-基)亚甲基)(([1,1-联苯基]-3-羧酸))即L2、(S)-二(4-(吡啶-4-基)苯基)(吡咯烷-2-基)甲醇即L3、(S)-二(4-(吡啶-3-基)苯基)(吡咯烷-2-基)甲醇即 L4、2-((((3R,5S)-5-(羟基二苯基甲基)吡咯烷-3-基)氧基)甲基)-[1,1-联苯基]-4,4-二羧酸即 L5,配体合成中利用核磁氢谱、质谱、红外光谱、圆二色谱等表征其结构。之后将它们分别与 Cu2+盐、Ag+盐、Zr4+盐通过室温扩散法、溶剂热的方法合成得到4种手性MOFs,通过单晶衍射、扫描电镜、红外、粉末X射线、热重、圆二色谱等表征了晶体的结果及性能,推测其潜在应用。
2、将MOF-4即UiO-67Pro作为不对称催化剂,催化不对称Domino-Diels-Alder反应。并对催化反应进行温度、溶剂进行了筛选,找到最佳反应条件,进行了底物适用性、循环稳定性测试以及非均相催化测试。
本论文研究合成了5种新颖的基于脯氨酸的手性配体,为直接法构筑手性MOFs提供了配体来源,为配位化学增加了更多的可能性。此外手性MOFs作为不对称催化剂应用于不对称Domino反应也具有一定的理论与实际意义。