基于环己二胺为手性源的手性金属-有机框架的构筑及应用研究

来源 :兰州大学 | 被引量 : 1次 | 上传用户:wumingwuming2009
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手性金属-有机框架材料(Chiral Metal-Organic Frameworks,CMOFs)属于金属-有机框架材料一个独特分支,其不仅继承了金属-有机框架材料优异的物理化学特性,例如:结构可调、比表面积高、孔隙度均一等,还在结构中引入了手性特性,使得该材料在手性催化、手性分离、手性识别和圆偏振光等方面具有巨大的应用前景,因此这类材料在不对称化学领域中引起了研究者的广泛关注。CMOFs作为一类人工合成的手性晶态多孔材料,已有大量相关研究报道,目前文献中关于CMOFs的研究主要包括:如何高效廉价的制备符合工业所需的优质CMOFs;如何实现手性结构的可控性设计;如何利用其优异的手性特性与结构特性使其在不对称化学领域实现更为广阔的应用等。根据对以往文献的调研与分析,本论文重点围绕CMOFs的构筑及其应用研究,设计并合成了两种以环己二胺为手性源的手性酰胺类羧酸配体,利用溶剂热法构筑了两种对映的CMOFs。我们通过对其物理化学性质的综合测试与分析后,分别研究了两种晶态材料在手性拆分和有机催化方面的应用。文章主要内容包括以下四个部分:第一章:本章简要概述了关于手性金属-有机框架材料的设计、合成及其相关性能应用方面的研究。通过对近期文献的举例分析,主要从手性金属-有机框架材料的合成方法,以及其在手性拆分、手性催化和手性识别三个方面的应用成果进行了简要介绍,并阐述了其研究的重要意义。第二章:我们以手性环己二胺为手性源合成了两种手性酰胺类羧酸配体(R/S)-H2L~1与(R/S)-H2L~2。我们通过这两种手性配体,利用溶剂热法直接合成得到了两种手性晶体R/S-1与R/S-2,通过XRD单晶衍射、PXRD粉末衍射、红外、热重、比表面积、圆二色谱等测试方法,对两种材料的物理化学性质进行了相关表征,探讨了两种CMOFs的结构特点。第三章:我们将R-1作为手性填料制备成高效液相色谱柱,并在此基础上详细探索和评价了该手性柱填料对外消旋二氢嘧啶及其衍生物手性拆分的效果。此外,我们还分析了不同因素对该液相柱的拆分性能的影响。第四章:我们探究了将R-2作为异相催化剂在非均相有机催化方面的相关应用,通过对aza-Darzen反应条件进行了系列优化和筛选,实现了氮杂环丙烷及相关衍生物的合成。
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