《新型非均相三價金屬鈧催化劑的合成及其催化性能研究》是依託吉林大學，由徐家寧擔任項目負責人的面上項目。
基本介紹
- 中文名：新型非均相三價金屬鈧催化劑的合成及其催化性能研究
- 項目類別：面上項目
- 項目負責人：徐家寧
- 依託單位：吉林大學
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
三價金屬化合物具有耐水、高效、選擇性好等優點,能夠在溫和的反應條件下有效地促進多種有機反應的順利進行,因此作為非均相路易斯酸催化劑的三價金屬化合物的設計、合成正越來越引起人們的濃厚興趣。作為新型的分子功能材料金屬有機骨架化合物，因其不同尋常的孔穴形狀和潛在的對孔穴尺寸和大小可控性，在催化領域具有巨大的潛在價值，為設計合成高活性、高選擇性的非均相催化劑提供了新思路、開拓了新領域。我們將以有機羧酸為配體設計合成具有新穎骨架結構的三價金屬鈧有機骨架化合物，並將其用於Friedel-Crafts等反應，研究其結構與催化性能之間的關係。這種新型的催化劑在催化反應中不會水解，容易分離、提純，具有可循環利用的可能性，符合綠色化學的要求；而且由於它結構、組成的多樣，獨特的孔穴結構，使其可能在水等綠色溶劑中實現高效、高體選擇性的化學轉化。
結題摘要
設計、合成具有高化學選擇性和高立體選擇性，並且可以循環使用的新型三價金屬化合物催化劑成為當前研究的熱點和前沿。與傳統的路易斯酸AlCl3相比，三價金屬化合物做催化劑具有低毒性、高選擇性等優點，在溫和的反應條件下能有效地促進多種有機反應的順利進行，符合綠色化學的要求，顯示出良好的套用前景。 我們在總結已報導的具有催化性能的MOFs的合成基礎上，採取中低溫水熱/溶劑熱方法，篩選合適的有機羧酸配體，合成出23種具有不同孔道尺寸和多樣空穴形狀的新型金屬鈧有機骨架化合物Sc-MOFs並總結了影響Sc-MOFs合成的主要因素，確定了最佳反應條件，研究了活化後處理技術，將其作為非均相路易斯酸催化劑用於有機反應中，研究其催化性能，可循環使用的效率以及結構與催化的關係。 這對於探索新型高效、高選擇性並可循環利用的綠色催化劑有重要意義。由於採取水熱/溶劑熱方法，所得的Sc-MOFs晶體材料具有良好的熱穩定性和化學穩定性，在催化反應中具有高耐溶劑性，不會隨著反應進行而分解，且容易從反應體系中分離、提純，具有可循環利用的可能性，符合綠色化學的要求；而且其與傳統的三價金屬催化劑相比，具有多樣化的組成和獨特的孔穴結構，可實現高選擇性或高立體選擇性的化學轉化，在溫和的反應條件下有效地促進有機反應的順利進行。將三價金屬鈧有機骨架化合物作為非均相路易斯酸催化劑用於C-C單鍵形成的矽氰化反應、胺基酸及其衍生物合成的Strecker反應等有機反應中，研究催化劑骨架結構與催化性能之間的關係，以及其作為可循環利用的非均相催化劑的循環利用效率，為高效、高選擇性的綠色催化劑設計合成積累了實驗數據。
