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金属有机配位化合物作为一种结合了无机和有机基团的新型复合材料,在许多领域都有广泛的应用,例如气体吸附与分离、生物药物运输、电子传感、光捕捉、磁学材料等,在催化方面、尤其是非均相催化剂方面也表现出优异的性能。金属有机配位化合物具有结构和功能的可裁剪性,极大的比表面积,对底物有选择性,易于回收重复利用等特点。在催化有机反应时,反应底物被吸附至配合物孔道内,随后通过金属或有机配体参与催化并由其特定的孔道结构产生特殊的尺寸和立体选择性。其次,晶态多孔配合物材料能够发挥多配位中心的协同效应,可以通过“一锅煮”实现串联反应或协同反应。所以开发更多的金属有机配合物做催化剂是一个有意义的课题。本课题选用三脚架氮配体N,N’,N’’-tris(3-pyridinyl)-1,3,5-benzenetricarboxamide(3-TPB)和双咔唑四羧酸配体9,9’-(propane-1,3-diyl)-bis(9H-carbazole-3,6-dicarboxylic acid)(H4pbcd)通过水热法合成了八种配合物,研究了这些配合物的催化性能。一、利用三脚架氮配体3-TPB和一价铜盐自组装合成了具有不同的配位模式和不同维度的5种金属有机配合物,分子式分别为[Cu I(3-TPB)]n(1),[(Cu I)2(3-TPB)]n(2),[Cu Br(3-TPB)]n(3),[Cu Br(3-TPB)]n(4),{[Cu(3-TPB)]·Cl}n(5)。配合物1、2为一维链的结构,配合物3、5是二维面结构,配合物4是三维结构。配合物中的金属铜中心配位有不同的卤素阴离子,配合物5中的氯离子是以游离状态存在的。结合一价铜的催化能力,实验选取研究具有不同卤素阴离的配合物1、3、5对C-H芳基化反应的催化性能。通过优化反应条件得到了比较理想的催化产率。从结构上讨论了1、3、5配合物对C-H芳基化反应的催化性能的差异性来源。随后实验又进一步选择催化Alkyne-Azide“Click”反应,实验得到了理想的催化产率,并且实现了非均相催化和多次循环使用。二、利用双咔唑四羧酸配体H4pbcd和过渡金属自组装合成三种配合物,其分子式分别为{[Co4(pbcd)2(H2O)2]·(C2H5OH)·3(H2O)}n(6),{[Zn2(pbcd)(H2O)]·(H2O)·}n(7),{[Co2(pbcd)(bpe)]·2(H2O)}n(8)。配合物6通过两个四核Co簇与有机骨架连接形成了一个三维结构,配合物7是一个具有阶梯结构的二维面。在配合物6的基础上引入辅配1,2-Bis(4-pyridyl)ethane(bpe),得到与配合物6结构差异很大的配合物8。利用配合物6、7、8催化苯环上的酰化-Nazarov环化串联反应,得到了良好的产率,并能循环多次使用。