[发明专利]二维手性Organometallics Framework的制备及其应用

说明书

本发明属于催化剂制备领域，提供了二维手性Organometallics Framework的制备及其应用。合成了三齿甲酰胺配体、OMFs，r‑COMFs,r‑COMFs包括如下化学结构式：本发明提供的r‑COMFs能够获得用于催化Strecker反应的催化剂，且该催化剂的催化活性高、成本低，使用量少，而且能够重复利用，对氮气吸附效果好。

技术领域

本发明属于催化剂制备技术领域，涉及三齿异腈有机配体、异腈、PdCl₂与2r-甲基吡咯形成的2D r-COMFs及其应用。

背景技术

公开该背景技术部分的信息仅仅旨在增加对本发明的总体背景的理解，而不必然被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已经成为本领域一般技术人员所公知的现有技术。

金属有机骨架(MOFs)和共价有机框架(COFs)是两种著名的多孔有机高分子材料，其特殊的结构让这种物质在气体吸附分离、催化、医药和传感有着极大的潜在价值和应用，因而近几年来为大家所关注。与上述两种材料相比，基于金属-碳键组装形成的晶态多孔材料OMFs研究相对较少，而且之前对OMFs的研究停留在非手性结构上。

发明内容

本发明的目的是提供三齿异腈有机配体、COMFs聚合物合成及其应用，先以三齿异腈有机配体作为原料制备OMFs，后通过手性2r-甲基吡咯与OMFs中异腈单元的加成而成，形成一个真正的手性有机金属网络。得到的骨架r-COMF具有良好的孔隙度、较高的热稳定性和化学稳定性。此外，它在手性Strecker反应中具有催化活性。能够获得用于手性Strecker反应的催化，该催化剂的催化活性高、成本低，使用量少，而且能够重复利用。本发明长期以来对过渡金属NHC配合物在生物医学应用和化学催化中的应用感兴趣，因此本发明着手探索手性过渡金属ADC配合物在各种催化应用中的用途。

为实现上述技术目的，本发明采用如下技术方案：

本发明的第一个方面，提供了一种r-COMFs，所述r-COMFs的结构如下：

本发明提出了一种新的设想，即在已有OMFs框架结构基础上通过异腈配体与手性2-甲基吡咯环的加成反应构筑手性r-COMFs。本发明的工作是介绍一种新型的通过手性吡咯与金属异腈的加成而形成的二维手性有机金属微孔r-COMFs的合理设计与合成。

本发明的第二个方面，提供了一种催化剂，所述催化剂的有效成分包括：上述的r-COMFs。

本发明的第三个方面，提供了上述的r-COMFs及上述的催化剂在催化Strecker反应中的应用。

本发明的第四个方面，提供了一种r-COMFs的合成方法，包括：

手性r-吡咯烷与OMFs反应，合成r-COMFs；

其中，所述OMFs的结构式如下：

本发明的有益效果在于：

(1)本发明提供的具有活性位点的r-COMFs催化剂是用手性钯作为活性位点起到催化作用，相比较与贵金属催化有价格便宜，催化效果好的优点

(2)采用本发明的具有活性位点的r-COMFs催化剂进行催化，实现了异相催化；同时本发明的COMFs催化剂可以重复利用五次以上，并且做到了催化剂损失低，提高了催化剂的利用率，降低了成本。

(3)采用本发明的具有活性位点的r-COMFs催化剂具有反应温度温和、反应时间较短、催化剂用量少、无其他添加剂等优点。

(4)本发明提供了一种从三齿异腈与金属钯反应后再与手性吡咯环的路径，拓宽了催化剂的领域。

(5)本申请的操作方法简单、成本低、具有普适性，易于规模化生产。