[发明专利]基于氨基功能化YbIII

说明书

本发明涉及一种基于氨基功能化Yb^III六核分子结构单元的金属有机框架材料及其制备方法和应用。采用的技术方案：将Yb(NO₃)₃，邻氟苯甲酸，2‑氨基对苯二甲酸，N,N‑二甲基甲酰胺，硝酸和水加入容器内，于常温下搅拌30分钟；将容器密封后放入烘箱中，于温度378K下保持3天；缓慢冷却到室温，得到卡其色八面体晶体；用N,N‑二甲基甲酰胺洗涤、过滤、干燥，得目标产物。本发明所制备的基于氨基功能化Yb^III六核分子结构单元的金属有机框架材料，制备方法简单，并且对deacetalization‑Knoevenagel缩合反应展示出良好的催化性能。

技术领域

本发明涉及一种金属有机框架材料，具体的涉及一种基于氨基功能化的Yb^III的六核分子结构单元的金属有机框架材料及其在催化deacetalization-Knoevenagel缩合反应中的应用。

背景技术

金属-有机框架材料(MOFs)是目前配位化学以及材料科学中的一个热点研究领域。MOFs 的结构具有可设计性以及可以进行后合成修饰，孔径尺寸可调以及可以控制活性官能团的种类，使得MOFs在催化研究领域扮演着重要的角色。多核金属簇合物已经成为目前最受关注的前沿领域。近年来，一些离散的四核、五核、六核、七核、八核、九核、十核、十二核、十五核等相继被合成出来。厦门大学的龙腊生教授利用苏氨酸配体，合成了四个手性的六十核稀土簇合物，这也是目前发现的核数最高的稀土簇合物。近年来，随着多核稀土簇合物方面研究的快速发展，以稀土簇作为分子结构单元合成功能性稀土簇金属有机框架材料，由于其别致的结构，丰富的的孔洞以及功能性位点，引起了化学家和材料学家的重视，成为研究的热点。

串联反应是一种经济、有效和环境友好型的化学方法，已经吸引了广大化学研究者的兴趣。串联反应常指的是两步或两步以上的反应连续发生，无需分离中间产物而直接得到最终产物的一连串反应，能够有效地减少化学物质的使用和污染物的排放。因此，在有机催化领域，串联反应的发展必然会成为一个新的发展方向。

发明内容

本发明的目的是利用2-氨基对苯二甲酸作为有机配体，通过调节合成条件，利用溶剂热的方法构筑出一种新型的基于氨基功能化的Yb^III的六核分子结构单元的金属有机框架，并研究其作为Lewis酸和碱双功能催化剂，对deacetalization-Knoevenagel缩合反应的催化性能。

本发明采用的技术方案是：一种基于氨基功能化Yb^III六核分子结构单元的金属有机框架材料，其分子式为[(CH₃)₂NH₂][Yb₆(μ₃-OH)₈(BDC-NH₂)₆(H₂O)]·(solv)_X，其晶体属于立方晶系，空间群为Fm-3m，是由[Yb₆(μ₃-OH)₈(O₂C-)₁₂]作为节点，由配体BDC-NH₂桥连而成的三维结构，包含八面体和四面体两种多面体笼子。

一种基于氨基功能化Yb^III六核分子结构单元的金属有机框架材料的制备方法，包括以下合成步骤：

1)将2-氨基对苯二甲酸(H₂BDC-NH₂)、Yb(NO₃)₃、邻氟苯甲酸和N,N-二甲基甲酰胺(DMF)加入到容器内，于常温下搅拌溶解，加入少量硝酸和水，搅拌均匀；

优选的，按摩尔比，2-氨基对苯二甲酸(H₂BDC-NH₂):Yb(NO₃)₃＝1:0.8-1.5；