具有酸堿雙功能屬性的配位聚合物的合成及其催化CO2和環(huán)氧氯丙烷環(huán)加成反應(yīng)的性能研究.pdf

1、近幾十年來,人們越來越意識到大氣中的CO2對全球氣候變暖產(chǎn)生的影響。同時,我們知道CO2又是地球上儲量最豐富、最廉價的綠色可再生C1資源。因此CO2的資源化利用成為了科研工作者們的研究重點。其中將 CO2和環(huán)氧化物環(huán)加成反應(yīng)合成環(huán)狀碳酸酯是最具有前景、最吸引人的方法之一。但是,目前所報道的催化劑大多需要溶劑、助催化劑以及高壓等苛刻的反應(yīng)條件。
　　金屬-有機配位聚合物是由金屬離子和有機配體自組裝而形成的一類新型晶體材料,因其獨特的

2、性質(zhì)被廣泛的應(yīng)用于氣體存儲、手性分離、傳感及催化等領(lǐng)域。尤其是這類材料具有較大的比表面積、孔道結(jié)構(gòu)多樣性及可調(diào)性,同時在設(shè)計合成過程中能夠同時引入功能化的有機配體和金屬離子中心。因此金屬-有機配位聚合物是一類優(yōu)良的酸堿雙功能屬性的催化劑材料。本課題的主要研究內(nèi)容是通過選用含有三級胺的有機配體1-(4-苯基羧酸)-2,5-二甲基,1-氫-吡啉-3,4-二甲酸(H3pdcd)合成得到具有酸堿雙功能屬性的金屬-有機配位聚合物。并將這種具有酸堿

3、特性的金屬-有機配位聚合物應(yīng)用在常壓條件下催化CO2環(huán)加成反應(yīng)中。
　　1.在溶劑熱條件下,通過選用含有三級胺的有機配體1-(4-苯基羧酸)-2,5-二甲基,1-氫-吡啉-3,4-二甲酸設(shè)計合成得到兩種一維鏈狀的金屬-有機配位聚合物,[Ni(OH)(H2pdcd)(H2O)2]·DMF(1)和[Co(OH)(H2pdcd)(H2O)2]·DMF(2)。
　　2.通過NH3-TPD-MS、吡啶吸附紅外光譜和CO2的選擇性吸附實

4、驗證明了我們合成得到的化合物1、2同時具有酸性和堿性。由于金屬-有機配位聚合物的酸堿特性,將其在無需溶劑、助催化劑及常壓的條件下催化 CO2和環(huán)氧氯丙烷環(huán)加成合成環(huán)狀碳酸酯。實驗表明在72 h、100 oC的最優(yōu)反應(yīng)條件下,化合物1和2的氯丙烯碳酸酯的收率分別能夠達到88％和87%。
　　3.利用Cd(NO3)2和有機配體H3pdcd在溶劑熱條件下得到二維層狀的金屬-有機配位聚合物[Cd(pdcd)(C2H5OH)]。經(jīng)過一定的預(yù)