【摘 要】
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金属有机框架是由金属中心和有机配体通过配位作用连接形成的一类配位化合物,具有多样且可调的结构、良好的性能以及潜在的应用等特点,因此,受到人们的广泛关注.近年来,本课题组致力于利用混合配体策略构筑结构新颖的金属有机框架化合物,研究其结构以及吸附与存储、识别与探针、催化转化等性能,取得了有意义的结果.本报告中将介绍我们最近在含螯合多胺配体金属有机框架构筑及催化转化二氧化碳性能研究方面的工作[1-3].
【机 构】
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南京大学化学化工学院,配位化学国家重点实验室,南京,210023
【出 处】
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第十五届固态化学与无机合成学术会议
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金属有机框架是由金属中心和有机配体通过配位作用连接形成的一类配位化合物,具有多样且可调的结构、良好的性能以及潜在的应用等特点,因此,受到人们的广泛关注.近年来,本课题组致力于利用混合配体策略构筑结构新颖的金属有机框架化合物,研究其结构以及吸附与存储、识别与探针、催化转化等性能,取得了有意义的结果.本报告中将介绍我们最近在含螯合多胺配体金属有机框架构筑及催化转化二氧化碳性能研究方面的工作[1-3].我们设计合成了含螯合多胺的三脚架配体：N1-[4-(1-咪唑基)苄基]-N1-(2-氨乙基)乙二胺(L1)和N1-[4-(1-1,2,4-三氮唑)苄基]-N1-(2-氨乙基)乙二胺(L2),研究了这些配体与锌(Ⅱ)、镉(Ⅱ)、铜(Ⅱ)等不同过渡金属盐的反应,构筑了新型金属有机框架化合物.例如,利用L1及二羧酸配体与高氯酸锌、高氯酸镉在溶剂热条件下反应得到了3个新型金属-有机框架化合物：[Cd3(L1)2(BDC)3]2·16DMF(1)、[Cd2(L1)(2,6-NDC)2(H2O)]·2DMF·5H2O(2)和[Zn2(L1)(TBTA)1.5(HCOO)]·3CH3OH·4DMF(3)(H2BDC = 对苯二甲酸,2,6-H2NDC = 2,6-萘二羧酸,H2TBTA = 四溴代对苯二甲酸,DMF = N,N-二甲基甲酰胺).1是有较大孔道的三维(3D)五重互穿结构,而且框架中-NH2官能团有序的排列在孔道内表面；2是由L1连接相邻的二维(2D)层和一维(1D)链构筑的3D框架；3是(3,4)-连接双节点sqc拓扑的三维结构,而且结构中存在直径为11.95(A)的孔道.吸附和CO2环化反应研究结果显示1中的-NH2基团不仅有利于CO2的吸附而且使1对CO2和炔基氨的环化反应显示出优良的催化活性(TON值达到9300).动态结构研究结果显示1中的五重互穿结构间相对位置移动使其对催化反应底物具有选择性.另外,还表现出底物范围广、耐受性强、催化反应产率高和催化剂可重复利用等特性.
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