金属有机骨架材料(Metal-organic framework, MOFs)作为一类新型的多孔材料,在过去二十多年中,无论是在前期的合成还是后期的性能研究上都得到了快速的发展。MOFs材料之所以成为目前科学界的研究热点,是因为这一类材料自身具诸多优良性能,例如大的比表面积、高的孔隙率、可裁剪孔道结构、化学可修饰性等。这些合成的MOFs材料除了在气体吸附、存储和分离中的应用外,还在催化领域中得到了广泛的应用,尤其是在多相不对称有机催化领域受科研工作者们极大的关注。基于金属有机骨架材料MOFs的结构稳定性和可修饰性,设计合成一类含手性有机分子活性组分的多功能化MOFs材料来催化不对称Michael加成反应体系将会是该领域中一个新的、具有挑战性的研究方向。具体的研究内容分以下两个方面展开：1.首先合成出具有高热稳定性、大比表面积和高孔隙率的MIL-101材料,然后通过后嫁接的方法将两种手性胺(1R,2R)-环已二胺和(1R,2R)-二苯基乙二胺嵌入到MIL-101材料的骨架上。利用合成出的手性二胺功能化CDMILs系列催化剂,对4-羟基香豆素和苄叉丙酮的不对称Michael加成反应体系进行催化性能研究。研究结果表明,后嫁接(1R,2R)-二苯基乙二胺的CDMIL-4为最佳催化剂,对反应具有很高的催化活性。经过反应条件的系统筛选后,可得到较高的产率(94%)和对映选择性(83%ee值)。进一步研究了反应底物的适用范围,同时对催化剂的循环使用性能及反应体系放大使用进行了试验。在相同条件下,CDMIL-4催化剂均表现出了优良的催化性能,与相应的均相催化剂(1R,2R)-二苯基乙二胺相比较有着明显的优势。虽然该催化剂在反应体系中存在有机活性组分溶脱问题,但是此新型催化剂成功展示了MOFs材料在多相不对称催化领域中的应用潜力。2.以高热稳定性、大比表面积和高孔隙率的的NH2-MIL-53材料为载体,进一步通过硫光气修饰得到NCS-MIL-53中间产物,然后用两种手性胺(1R,2R)-环已二胺和(1R,2R)-二苯基乙二胺进行二次修饰,使NCS-MIL-53材料中的NCS-官能团最终转变为伯胺-硫脲双功能化官能团。利用这种后修饰方法成功合成出的新型手性伯胺-硫脲双功能化的SN-MIL-53催化剂进行多相不对称Michael加成反应。研究结果表明,经过反应体系的筛选,SN-MIL-53催化剂并没有表现出理想的催化性能。其中,在硝基苯乙烯和5,5-二甲基环已二酮的不对称Michael加成反应中,经优化反应条件后,产率为80%但对映选择性仅为25%ee值,均低于均相Takemoto硫脲催化剂所得到结果。