因此,本论文在这个思路上,以间苯二甲酸为基础,通过引入三个三唑环,合成出了一个刚性六羧基配体,再和金属铜离子配位构建出了MOF Cu-LBT材料,分别研究了它的气体吸附性能和选择吸附性能。
实验部分:
实验仪器:
红外光谱:Perkin-Elmer 1760X FT-IR 傅立叶变换红外光谱仪;核磁:Bruker Avance 400 核磁共振仪;质谱:APEXII FT-ICR 质谱仪;Waters Q-tof Premier MS 质谱仪;元素分析:EuroVector Euro EB元素分析仪;X-ray单晶衍射:Agilent Technologies Super Nova衍射仪;茄形瓶(250 ml,50 ml),烧杯(100 ml),分液漏斗(250 ml),玻璃瓶(25 ml), 硅胶色谱柱(250 ml), RE-2000A旋转蒸发仪等。文献综述
实验原料及试剂::
二氯甲烷、石油醚、无水乙醚、甲醇、无水乙醇、四氢呋喃、乙酸乙酯、三氟乙酸、N,N-二甲基甲酰胺、5-叠氮间苯二甲酸叔丁酯、3,4-乙炔基苯基胺、维生素C钠、硫酸铜、无水硫酸钠、三水硝酸铜、硝酸等。说明: 实验中所涉及到的原料试剂,购买于国药化学试剂公司、Sigma-Aldrich、安耐吉、韶远、九鼎、等国内外公司,实验中所用的水均为去离子水。
Scheme 1。 配体化合物Bu-2的形成过程
前体化合物Bu-1的合成:
如图1所示,分别称取3,4-乙炔基苯基胺(0。5 g, 1。56 mmol)和5-叠氮间苯二甲酸叔丁酯(2。00 g, 6。25 mmol),溶解到四氢呋喃:水(100 mL:25 mL)溶液中。通入氩气除气一个小时,然后加入维生素C钠(0。78 g, 0。40 mmol)和硫酸铜(0。08 g, 0。35 mmol)。在通氩气保护的情况下,控制温度为70℃条件下,反应三天。然后,进行萃取工作:将该反应体系倒入冰水中,用80 ml量的二氯甲烷萃取三遍,合并有机层后,再用150 ml量的盐水洗三遍。加入无水硫酸钠干燥,静置一段时间,进行旋蒸。将旋干得到的粗产物用硅胶色谱柱纯化(乙酸乙酯:二氯甲烷=4:80),点板收集后,继续旋蒸干燥,最终得到淡黄色的固体产物(1。36 g,1。02 mmol,产率约为68% )。相关测定数据如下:1H NMR (400 MHz, CDCl3) δ 8。65 (dd, J = 3。4, 2。0 Hz, 3H), 8。67 (d, J = 1。5 Hz, 6H), 8。27 (s, 3H), 7。84 (d, J = 8。6 Hz, 6H), 7。28 (d, J = 8。6 Hz, 6H), 1。65 (d, J = 3。3 Hz, 54H)。 ESI-TOF-HRMS: m/z calculated for C72H78N10O12: 1275。5678, found: 1275。5483 [M + H]+。
配体化合物Bu-2的合成:
称取化合物Bu-1(1。25 g,1。00 mmol),用15 ml的二氯甲烷将其溶解,再加入20 ml三氟乙酸,室温下磁子搅拌约5小时后,得到沉淀。然后将所得的沉淀进行抽滤,目的是用二氯甲烷洗掉过量的三氟乙酸。接着用抽气泵真空干燥约三个小时,得到浅棕色固体产物(0。78 g,0。83 mmol,产率约为78%)。相关测定数据如下:1H NMR (400 MHz, DMSO) δ 13。76 (s, 6H), 9。62 (s, 3H), 8。62 (s, 6H), 8。54 (s, 3H), 7。98 (d, J = 8。2 Hz, 6H), 7。25 (d, J = 8。3Hz, 6H)。 ESI-TOF-HRMS: m/z calculated for C48H30N10O12: 939。2145, found: 949。3120 [M + H]+。
目标化合物MOF Cu-LBT的合成:
称取化合物Bu-2(25 mg,0。026 mmol)和三水硝酸铜(25 mg,0。092 mmol), 倒入25 ml的小玻璃瓶中,加入20 ml DMF溶解,振荡,再加入少许硝酸(约10滴),盖上盖子,置于烘箱中,设定温度75℃,培养3天,得到黑绿色的晶体,用DMF洗5遍后放置在空气中干燥,最终得到产物(6。4 mg,产率约为27%)。相关测定数据如下:Cu3(I)(H2O)3·5DMF·10H2O的元素分析(%):C 37。61, H 5。31, N 10。18; found: C 38。12, H 5。41, N 10。46。 Selected IR (KBr) (cm-1): 1657 (s), 1545 (m), 1376(s), 1216 (m), 1108 (m), 784 (m), 731(m)。来*自-优=尔,论:文+网www.youerw.com
结果与讨论: