[0021] 实施例1一种基于碗形结构的金属有机骨架材料
[0022] (一)合成方法
[0023] 将Pb(NO3)2(0.015g,0.045mmol),5-叔丁基间苯二酸(H2tbip)(0.010g,0.045mmol)和DMF(3ml)加入到体积为5ml的玻璃瓶中,并且常温条件下搅拌20分钟,然后将其密封好,放入烘箱中,加热使烘箱温度达到378K,并保持温度在此条件下3天,然后缓慢冷却到室温(降温速率为5K·h-1),得到无色透明棒状晶体,洗涤、过滤并干燥,得基于碗形结构的金属有机骨架材料,产率为65%。
[0024] 得到的基于碗形结构的金属有机骨架材料(经X-射线单晶衍射仪测试得到数据,获得的结构图如图1和图2所示)。图1为基于碗形结构的金属有机骨架材料的基本结构单元图,该化合物属于四方晶系,空间群为P4nc,在它的一个基本单元中有四个铅离子,四个五叔丁基间苯二酸配体、四个DMF分子以及半个晶格水分子。该四核配合物的PbII通过相邻的五叔丁基间苯二酸阴离子中的羧基采取O,O-螯合配位,配合物结构是特殊的碗型结构,四个铅离子构成碗型的主体框架,四个DMF分子构成碗的底部,四个五叔丁基间苯二甲酸构成碗口部分。每个PbII离子中心都是七配位的(有两个键为弱键作用),其中有六个羧基氧原子来自于四个独立的五叔丁基间苯二酸配体,羧基氧原子与金属中心的配位模式采用单齿螯合配位和单齿配位两种方式,另外一个氧原子来自DMF溶剂分子的氧原子。每个五叔丁基间II苯二酸配体都连接着三个金属Pb 离子中心,形成一个无限的链状结构。无限延伸的链状结构通过5-叔丁基间苯二酸有机配体进一步连接形成了具有孔洞结构的三维配位聚合物Pb4(tbip)4(DMF)4·0.5H2O(如图二所示)。
[0025] 实施例2一种基于碗形结构的金属有机骨架材料
[0026] (一)合成方法
[0027] 将Pb(NO3)2(0.015g,0.045mmol),5-叔丁基间苯二酸(0.010g,0.045mmol)和DMF(3ml)加入到体积为5ml的玻璃瓶中,并且常温条件下搅拌20分钟,然后将其密封好,放入烘箱中,加热使烘箱温度达到368K,并保持温度在此条件下3天,然后缓慢冷却到室温(降温速-1率为5K·h ),得到无色透明棒状晶体,洗涤、过滤并干燥,得基于碗形结构的金属有机骨架材料,产率为45%。
[0028] 实施例3一种基于碗形结构的金属有机骨架材料
[0029] (一)合成方法
[0030] 将Pb(NO3)2(0.015g,0.045mmol),如表1所示的有机配体(0.010g,0.045mmol)和DMF(3ml)加入到体积为5ml的玻璃瓶中,并且常温条件下搅拌20分钟,然后将其密封好,放入烘箱中,加热使烘箱温度达到378K,并保持温度在此条件下3天,然后缓慢冷却到室温(降温速率为5K·h-1),得到无色透明棒状晶体,洗涤、过滤并干燥,得基于碗形结构的金属有机骨架材料。
[0031] 表1
[0032]
[0033] 合成的基于碗形结构的金属有机骨架材料结构为:均属于四方晶系,空间群为P4nc,在它的一个基本单元中有四个铅离子,四个有机配体、四个DMF分子以及半个晶格水分子。四核配合物的PbII通过相邻的有机配体阴离子中的羧基采取O,O-螯合配位,配合物结构是特殊的碗型结构,四个铅离子构成碗型的主体框架,四个DMF分子构成碗的底部,四个有机配体构成碗口部分。
[0034] 实施例4基于碗形结构的金属有机骨架材料催化硅氰化反应
[0035] 将实施例1制备的基于碗形结构的金属有机骨架材料在使用前进行活化,于温度200℃下,真空干燥12小时。
[0036] 方法:将1mol的苯甲醛和2mol三甲基氰硅烷溶于5ml二氯甲烷中。加入40mg催化剂(实施例1制备的基于碗形结构的金属有机骨架材料),密封反应体系,在氮气的保护下,反应温度为40℃,反应时间为3h,得到产物,通过气相色谱分析,苯甲醛的转化率为99.5%。
[0037]
[0038] 实施例5基于碗形结构的金属有机骨架材料催化硅氰化反应
[0039] 将实施例1制备的基于碗形结构的金属有机骨架材料在使用前进行活化,于温度200℃下,真空干燥12小时。
[0040] 方法:将1mol的1-萘甲醛和2mol三甲基氰硅烷溶于5ml的二氯甲烷中。加入40mg催化剂(实施例1制备的基于碗形结构的金属有机骨架材料),密封反应体系,在氮气的保护下,反应温度为40℃,反应时间为3h,得到产物,通过气相色谱分析,1-萘甲醛的转化率为99.0%。
[0041] 反应式如下:
[0042]
[0043] 实施例6基于碗形结构的金属有机骨架材料催化硅氰化反应
[0044] 方法:将1mol的芳香醛和2mol三甲基氰硅烷溶于5ml的二氯甲烷中。加入40mg催化剂(实施例1制备的基于碗形结构的金属有机骨架材料),密封反应体系,在氮气的保护下,反应温度为40℃,反应时间为3h,得目标产物,芳香醛的转化率如表2。
[0045] 表2
[0046]芳香醛 4-甲氧基苯甲醛 4-苄氧基苯甲醛
转化率 56.1% 33.0%