实施方案
[0022] 实施例1 一种基于氨基功能化YbIII六核分子结构单元的金属有机框架材料[0023] 将H2BDC-NH2(9.0mg,0.048mmol),Yb(NO3)3·6H2O(19.3mg,0.0413mmol),邻氟苯甲酸(48.7mg)加入到体积为5mL的耐高温螺旋口玻璃瓶内,加入2.2mL DMF,于常温条件搅拌将其溶解,再加入H2O(0.5mL)和3.57M HNO3(0.2mL),搅拌20分钟直至金属盐全部溶解与有机配体混合均匀,将玻璃瓶密封后放入烘箱内,升温速率为10K·min-1,升温至 378K,在该-1温度下加热3天,以10K·min 的降温速率缓慢冷却到室温,有卡其色八面体晶体生成,用DMF洗涤,过滤,干燥,得目标产物,即基于氨基功能化YbIII六核分子结构单元的金属有机框架材料,产率为63%。
[0024] 本发明合成的基于氨基功能化YbIII六核分子结构单元的金属有机框架材料,结构如图1- 图3所示,该晶体结构属于立方晶系,空间群为Fm-3m。分子式为 [(CH3)2NH2][Yb6(μ3-OH)8(BDC-NH2)6(H2O)]·(solv)X,该化合物是由[Yb6(μ3-OH)8(O2C-)12]作为节点,如图1所示,由配体BDC-NH2桥连而成的三维结构。阳离子[(CH3)2NH2]+作为抗衡离子位于该MOF的孔道中。每个2-氨基对苯二甲酸配体与四个Yb3+离子配位,六个Yb3+离子与六个来自于2-氨基对苯二甲酸的羧基上的氧以及六个μ3-OH配位。沿b-轴方向,该骨架包含八面体和四面体两种多面体笼子,如图2a和图2b所示。
[0025] 实施例2 一种基于氨基功能化YbIII六核分子结构单元的金属有机框架材料对 deacetalization-Knoevenagel缩合反应的催化功能
[0026] 方法:以实施例1制备的基于氨基功能化YbIII六核分子结构单元的金属有机框架材料作为催化剂对deacetalization-Knoevenagel缩合反应进行催化。
[0027] 1)催化剂的活化处理:取一定量的基于氨基功能化YbIII六核分子结构单元的金属有机框架材料,在298K加热条件下抽真空干燥24小时。
[0028] 方法:取100mg的活化后的基于氨基功能化YbIII六核分子结构单元的金属有机框架材料,2.0mmol的苯甲醛二甲缩醛、2.1mmol丙二腈、2mL二甲基亚砜到10mL的反应管中,在搅拌的条件下通入N2,温度为50℃,反应时间为24h。实验结果用核磁共振氢谱检测。
[0029] 在该反应进行的过程中,该基于氨基功能化YbIII六核分子结构单元的金属有机框架材料对deacetalization-Knoevenagel缩合反应的催化性能的实验结果如图4所示,随着反应的进行,该反应的产率逐渐增加,反应进行到24小时的时候,该反应的转化率已经达到最大为97%。
[0030] 2)Deacetalization-Knoevenagel缩合反应中催化剂的可回收再利用性[0031] 催化剂的回收:反应结束后,过滤,将催化剂与反应混合物分离,用甲醇洗涤,再在甲醇中浸泡4小时,滤出,烘干。
[0032] 循环实验的具体操作:利用回收的催化剂催化deacetalization-Knoevenagel缩合反应,在 50℃下反应24h。
[0033] 实验结果如图5和图6所示,循环实验进行到第4轮,催化剂的活性仍然没有下降。说明该基于氨基功能化YbIII六核分子结构单元的金属有机框架材料作为催化 deacetalization-Knoevenagel缩合反应的催化剂可循环利用。