[发明专利]一种巯基功能化有机芳香羧酸配体及其制备方法与应用

说明书

本发明涉及有机合成技术领域，尤其涉及一种巯基功能化有机芳香羧酸配体及其制备方法与应用。本发明公开了一种巯基功能化有机芳香羧酸配体的前驱体，具有式(Ⅰ)所示结构，该前驱体含有丰富的苄基硫醇侧链，可以用于制备富含巯基功能化的有机芳香羧酸配体。由于该配体含有丰富的巯基官能团，将该巯基功能化的有机芳香羧酸配体应用于MOF材料的合成中，可以为MOF材料提供优异的性能。

技术领域

本发明涉及有机合成技术领域，尤其涉及一种巯基功能化有机芳香羧酸配体及其制备方法与应用。

背景技术

近30年来，金属有机框架材料(MOF)得到了快速发展，作为金属有机框架材料中最为多样和灵活的一部分，大量有机配体被科研工作者合成出来，包括含氮、羧酸和磷酸等元素或官能团的有机配体，其中有机芳香羧酸配体得到最为广泛的使用。由于硫元素具有丰富的价态，故已被科研工作者结合到有机芳香羧酸配体中，例如已经有一些的巯基功能化的有机芳香羧酸配体(如下述所示结构)，并用于合成巯基功能化的MOF材料，这些MOF材料显示出了优异的性能。

一般而言，在有机芳香羧酸配体中，巯基功能化功能化的含量越多，合成出来的MOF材料具有越优异的性能。但上述结构的化合物中，仅有两个巯基功能化，已不能满足目前的研究需求。

发明内容

本发明提供了一种巯基功能化有机芳香羧酸配体及其制备方法与应用，解决了巯基功能化有机芳香羧酸配体中巯基含量不足的问题。

其具体技术方案如下：

本发明提供了一种巯基功能化有机芳香羧酸配体的前驱体，具有式(Ⅰ)所示结构；

本发明提供的式(Ⅰ)化合物含有丰富的硫醚侧链，可以作为制备富含巯基功能化有机芳香羧酸配体的前体。

本发明还提供了一种巯基功能化有机芳香羧酸配体的前驱体的制备方法，包括以下步骤：

在氮气的保护下，将式(Ⅱ)化合物与苄硫醇在碱性条件下进行亲核取代反应，得到式(Ⅰ)所示巯基功能化有机芳香羧酸配体的前驱体；

其中，X为卤原子。

本发明中，所述式(Ⅱ)化合物和苄硫醇在碱性条件下加入到两口圆底烧瓶中，优选将圆底烧瓶接到本领域技术人员熟知的Schlenk线上，然后优选向圆底烧瓶中加入溶剂进行亲核取代反应。

所述溶剂为酰胺类溶剂，优选为N，N-二甲基甲酰胺。

所述式(Ⅱ)化合物与所述溶剂的质量体积比为(1.0g:20mL)-(1.0g:40mL)。

所述提供碱性条件的碱性试剂优选为碳酸钾、氢氧化钾、氢氧化钠或氢化钠，更优选为碳酸钾。

所述式(Ⅱ)化合物与苄硫醇、碱性试剂的质量比为(1：5：10)～(1：10：20)，优选为1：10：20。

所述亲核取代反应在氮气或惰性气体的气氛下进行；所述亲核取代反应的时间为48h～72h，温度为25～80℃，更优选为25℃，72h。

本发明中，亲核取代反应结束后，还包括：后处理；后处理具体为：将亲核取代反应得到的混合物倒入水中，优选加入萃取溶剂进行萃取，然后优选用水洗涤萃取后的萃取溶剂，无水MgSO₄干燥萃取溶剂，再优选使用旋转蒸发器除去萃取溶剂，得到的浅黄色固体即为前驱体粗品。

本发明优选将粗品通过硅胶柱色谱对粗品进一步纯化，得到白色固体产物，即为巯基功能化有机芳香羧酸配体的前驱体四苄硫基对苯二甲酸甲酯。

优选地，所述萃取溶剂选自乙酸乙酯、二氯甲烷或三氯甲烷。