基于稀土金属的有机骨架材料合成策略及其催化应用

摘要：金属有机骨架材料（metal-organic frameworks，MOFs）作为一类新型有机-无机杂化材料，具有超高比表面积、可调的孔径及易功能化等特点，从而在贮氢材料、吸附、催化和传感等领域具有广阔的应用前景。本文了总结了合成稀土金属有机框架(Ln-MOFs)主要合成方法。解释了有机配体的选择对最终拓朴结构的影响，并且强调了MOFs材料在有机反应过程中的催化作用。91366

毕业论文关键词：镧系元素，金属有机框架，多相催化，Lewis酸

Abstract：Metal-organic frameworks （MOFs）is new kind of organic-inorganic hybrid material。 It features ultrahigh surface area, tunable pore and easy functionalization and has been found potential application in hydrogen storage, adsorption, catalysis and sensing。 This short critical review outlines the main synthetic strategies used in the designed synthesis of lanthanide-based metal organic frameworks (Ln-MOFs)。 It explains the impact of the choice of organic linker on the final network topology, and it highlights the applications of Ln-MOFs in the catalysis of organic reactions。

Key words: lanthanide，metal organic frameworks，heterogeneous catalysis，Lewis acid

1 前言 3

2 Ln-MOFs的合成步骤： 4

2。1 刚性有机配体直接合成 4

2。2 同构网状合成 7

2。3 积木法 8

3 通过稀土金属的MOFs催化的有机反应 10

3。1 氧化反应 10

3。2 硅腈化反应 12

3。3 其他反应 13

结论 15

参考文献 16

致谢 22

1 前言源G于J优L尔V论N文M网WwW.youeRw.com 原文+QQ75201`8766

在有机合成中，镧系元素配位化合物很是吸引力Lewis酸催化剂。[1] 这些不稳定的稀土氧键有利于基质的解离，使催化反应有较高的转换数。具体而言，稀土三氟甲磺酸盐因在水中稳定，容易恢复，被认为是有发展潜力的绿色催化剂。[2] 这些催化剂在Fridel−Crafts [3] ，Diels−Alder [4] ，羟醛反应，烯丙基化反应和Michael加成反应[5]都有很好的应用。

使用稀土配合物作为催化剂在有机化学中是一个不断扩展的研究领域，主要是由于它们可作为Lewis酸催化剂。[6] 最新研究证明了它们作为均相催化剂的使用价值。[7] 在水中稳定的Lewis酸催化剂能显著的降低化学工业对环境的影响，这是一项重要的成就。[2,5]稀土元素通过选择合适的配体调变Lewis酸性。此外，镧系离子的可变高配位数使得底物易于被活化。[6] 稀土化合物容易回收，也可重复使用，这大大降低了其对环境的影响。[8]

许多固体Lewis酸催化剂已经被开发出来。[9] 然而大多数催化剂要求严格的无水条件。在水中使用Lewis酸进行的催化反应有一定的发展潜力，因为他们在水中是不溶的极易从产品中去除。[9a] 虽然许多沸石和金属氧化物都具有Lewis酸位，但在水中反应会失活，这是由于因和水配位形成Lewis酸碱对。在这方面，稀土金属有机结构（MOFs）具有强吸引力。MOFs是由金属离子或者团簇离子与有机分子结合而成的三维多孔结构的材料。他们都具有一些沸石分子筛催化相关的特性（较大的内部表面积，均匀的孔径和腔体尺寸），但他们也有许多明显的区别。MOFs有许多有机成分，因此能在比沸石原料更广泛。[10] 一些稀土基MOFs材料的水稳性甚至比这均相的过渡金属更稳定。[11] 基于稀土金属的有机骨架材料合成策略及其催化应用:http://www.youerw.com/huaxue/lunwen_198821.html