[发明专利]多功能集成型催化剂、合成方法及应用

权利要求书

1.一种多功能集成型催化剂，其特征在于，所述多功能集成型催化剂的化学式为C₃₆H₄₄Co₃N₄O₁₆，简写为CBBA-Co，其结晶于单斜晶系，P2₁/c空间群，所述CBBA-Co的每个不对称单元由一个柔性的CBBA配体、两个Ⅱ价Co原子、一个μ-O原子、两个配位的水分子以及一个N,N-二甲基甲酰胺分子构成，CBBA配体的结构示意图为；

每个CBBA配体两端的羧基均以双齿桥联的模式连接两个不同的Ⅱ价Co原子，每个CBBA配体连接四个不同的Ⅱ价Co原子；Ⅱ价Co原子具有两种不同的配位模式：在每个Co₃O次级构筑单元中，其中的两个Ⅱ价Co分别与来自两个不同的CBBA配体的羧基O原子及两个水分子配位，并同时被两个不同的μ-O原子桥联，而第三个Ⅱ价Co则与来自四个不同CBBA配体的四个羧基O原子以及两个不同的μ-O原子形成六配位模式，每一个μ-O原子均与三个不同的Ⅱ价Co形成桥联的三核心Co₃O次级构筑单元，沿a轴形成一维金属-O聚合链；不同的聚合链之间由CBBA配体桥联，拓展形成三维网络结构，并沿a轴方向形成之字形的纳米孔道。

2.一种如权利要求1所述的多功能集成型催化剂的合成方法，其特征在于，其包括以下步骤：

将H₂CBBA配体和含Co盐加入N,N-二甲基甲酰胺溶解，所述含Co盐选自Co(NO₃)₂·6H₂O、CoCl₂·6H₂O、Co(CH₃COO)₂·4H₂O中的至少一种，再加入蒸馏水，混合均匀后，滴加NaOH溶液，摇匀后密封，于65-95℃静置3-5天；H₂CBBA配体的结构示意图为。

3.根据权利要求2所述的多功能集成型催化剂的合成方法，其特征在于，所述H₂CBBA配体、所述含Co盐、所述N,N-二甲基甲酰胺和所述蒸馏水的用量比为2-10 mg：5-50 mg：1.5-8mL：1.5-8 mL。

4.根据权利要求2所述的多功能集成型催化剂的合成方法，其特征在于，所述H₂CBBA配体的合成方法为：

按用量比9-12 mmol：9-12 mmol：10-15 mmol：100-200 mL取对醛基苯甲酸甲酯、对氨基苯甲酸甲酯、无水MgSO₄和CHCl₃，在室温条件下搅拌反应至少20 h；

过滤除去MgSO₄，将滤液旋蒸蒸干，加入NaBH₄、四氢呋喃和乙醇，在室温条件下搅拌反应至少10 h，所述NaBH₄、所述四氢呋喃、所述乙醇的用量比为10-12 mmol：50-100 mL：20-30mL；

在冰浴条件下加水淬灭反应，旋蒸除去乙醇和四氢呋喃，用乙酸乙酯/H₂O萃取，合并有机相并用NaCl饱和溶液洗涤，旋蒸除去乙酸乙酯溶剂，得酯化配体；

将所述酯化配体与NaOH溶解在H₂O/乙醇/四氢呋喃混合溶剂中，所述酯化配体、所述NaOH、所述H₂O/乙醇/四氢呋喃混合溶剂的用量比为9-12 mmol：50-100 mmol：60-100 mL，所述H₂O/乙醇/四氢呋喃混合溶剂的配比为40-60 mL：10-20 mL：10-20 mL，于40-55℃水解10-15 h，旋蒸除去乙醇/四氢呋喃后，过滤，调节滤液pH至1.5-3，得白色沉淀，抽滤，用水洗涤，于40-55℃烘干，即得到H₂CBBA配体。

5.一种如权利要求1所述的多功能集成型催化剂的应用，其特征在于，所述多功能集成型催化剂用于催化环氧化合物开环反应、芳基硫醚可控氧化或鲁米诺化学发光。