摘 要：人类活动造成的主要温室气体 CO2 的不可控制的大量排放对全球气候和自然环境 产生巨大威胁和不利影响。有机-金属骨架化合物因为它们的均匀，孔的大小可调，高表 面区域以及孔径易功能化等优点，是一种杰出的以膜为基础应用的有孔吸附材料。为了制 备用于 CO2 选择性吸附的金属-有机骨架材料，我们设计合成了两个多羧酸有机配体。我们 以 2,2′,7,7′-四溴螺二芴和四(4-溴苯)乙烯分别与间甲氧羰基硼酸经 Suzuki 偶联、水解得到 目标产物。对于目标产物，我们尝试了 1H NMR 和 13C NMR 等表征。关于它们的气体吸附性 质还有待进一步研究。73217

毕业论文关 键 词：螺二芴，四苯乙烯，CO2 吸附，金属-有机骨架材料

Abstract: Uncontrolled massive release of the primary greenhouse gas carbon dioxide  (CO2) into atmosphere from anthropogenic activities poses a big threat and adversely affects our global climate and natural environment。 Due to their uniform yet tunable pore sizes, high-surface areas, and easy pore-functionalization。 Metal-organic frameworks (MOFs) have emerged as superior porous materials for adsorption and membrane-based applications。 In order to prepare the MOFs for selective adsorption of CO2, we designed and synthesized two organic ligands with multi carboxylic acids。 We treated 2,2',7,7'-tetrabromo-9,9'-spirobi[fluorene] and tetra(4-bromo benzene) ethylene respectively with methoxycarbonyl boric acid by Suzuki coupling, which can be hydrolyzed later to the target product。 The target products and their precursors were characterized by 1H NMR and 13H NMR。 The study of their application in gas adsorption is on the way。

Keywords：Spirobi[fluorene],Four benzene ethylene,CO2 adsorption, Metal-organic frameworks

目 录

1 前言 3

2 实验部分 4

2．1 配体 1 的合成 4

2。2 配体 2 的合成 5

3 结果与讨论 6

结 论 7

参 考 文 献 8

致 谢 9

附 录 10

1 前言

金属–有机骨架化合物（Metal–Organic Frameworks，简称 MOFs）是一种重要的新 型多孔材料,它由有机配体与金属节点组装而成的晶态杂化多孔固体。几乎所有的金属和 大多数有机配体都可以被用来构建 MOFs，因此，可以得到大量的有着不同结构和性能的 MOFs 材料。因为它们的结构规整、孔的大小可调、高比表面积以及孔道易于功能化，MOFs 是一种优异的多孔吸附材料。

人类活动造成的主要温室气体 CO2 的大量排放，这种不可控制的排放对全球气候和自 然环境产生巨大威胁和不利影响。二氧化碳捕集与保存（CCS，Carbon capture and storage） 是一个有前景的减少 CO2 排放的方法。这个方法迫切需要高储存容量的吸附剂材料以及对 其他气体有优秀的吸附选择性的材料。发电厂是 CO2 排放的最大贡献者，对此方面 CO2 捕获 的实际应用，吸附材料必须化学稳定，以最小的能量输入很容易再生，以及成本低、易合 成。MOFs 是一种优秀的吸附和分离材料，它在 CO2 的捕获在过去已经取得了巨大的进步， 但是不断取得的新发现使该领域发展迅速。

许多综述总结了 MOFs 在气体吸附方面的应用，包括氢气存储，甲烷存储和 CO2 捕获