论文摘要
(1)基于杂多酸构筑块的配位化合物的合成与催化性质以杂多酸（POMs）为无机功能构筑块和金属离子为节点,通过晶体工程的方法设计与合成了具有新型结构及组成的多酸框架材料,并将其用做催化剂。金属节点离子不仅可以调节、改善多酸的催化性能,还可以在催化剂的结构和催化活性之间建立联系。通过单晶结构测定、分析可以指导催化剂的进一步设计和修饰,以获得高活性的催化剂。本论文利用[M4（H2O）2（PW9O34）2]n·和[WM’{M（H2O）}2（ZnW9O34）2]n-两种多酸构筑单元与金属离子或金属离子和有机配体配位共同组装合成晶态多酸固体框架材料。通过改变多酸构筑单元、配位节点金属种类、晶体合成条件,或通过离子交换方法进行后修饰等多种手段制备了18个多酸固体框架材料并通过单晶X-射线衍射、红外、热重分析等方法对结构进行了表征和分析。同时将这些材料做为催化剂用于催化二氢吡啶的氧化芳构化、芳基硼酸的对称偶联、乙酰丙酮的氧化环化等反应。通过催化反应类型以及催化剂的组成和结构的对比,详细地研究了它们的催化活性与结构的关系。（2）功能性金属有机框架材料的合成与催化性质由于金属有机框架材料（MOFs）的催化性质可以通过调节孔道的大小、形状、孔隙率以及活性位点的设计、选择和修饰来调节,合成具有特定催化活性的金属有机框架化合物并开发其催化功能,是当前金属有机框架材料研究的一个重要研究方向。我们设计合成了吡啶羧酸类有机配体2,3,5,6-吡啶四羧酸（H4pdtc）、E-4-（2-（4-吡啶基）乙烯基）苯甲酸（Hpyvba）和双羧酸类配体2,5-二烯丙基氧基-1,4-苯二酸（H2aotpa）,并通过与各种过渡金属和稀土金属离子自装组构筑金属有机框架材料。通过配体的官能化修饰和条件的控制,制备了13个具有新颖结构的金属有机框架材料并通过单晶X-射线衍射、红外、热重分析等方法对材料进行了表征和分析。研究了含铜化合物对Henry催化反应的促进作用,发现含有裸露于孔道中配位不饱和的Cu2+位点的化合物表现出较高的催化活性。
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致谢摘要Abstract第一章 选题背景1.1 晶体工程简介1.2 多酸化学研究进展1.2.1 多酸化学简介1.2.2 多酸合成化学的研究进展1.2.3 多酸化合物的应用简介1.3 金属有机框架材料的研究进展1.3.1 金属有机框架材料的设计及合成1.3.2 金属有机框架材料的应用参考文献第二章 选题意义及研究内容4（H2O）2(PW9O34)2]n-和[WM'{M（H2O）}2(ZnW9O34)2]n-化合物的合成及表征'>第三章 基于Keggin型[M4（H2O）2(PW9O34)2]n-和[WM'{M（H2O）}2(ZnW9O34)2]n-化合物的合成及表征3.1 所用试剂及仪器规格3.1.1 所用试剂3.1.2 仪器规格4（H2O）2(PW9O34)2]10-单元的化合物合成及表征'>3.2 基于[M4（H2O）2(PW9O34)2]10-单元的化合物合成及表征4（H2O）2(PW9O34)2]10-多酸构筑块的合成'>3.2.1 [M4（H2O）2(PW9O34)2]10-多酸构筑块的合成3.2.2 通过过渡金属配位构筑的化合物3.2.3 通过稀土金属配位构筑的化合物3.2.4 结果与讨论3（H2O）2(ZnW9O34)2]12-单元的化合物合成及表征'>3.3 基于[WZn3（H2O）2(ZnW9O34)2]12-单元的化合物合成及表征2O）}2(ZnW9O34)2]n-多酸构筑块的合成'>3.3.1 [WM'{M（H2O）}2(ZnW9O34)2]n-多酸构筑块的合成3.3.2 通过过渡金属配位构筑的化合物3.3.3 通过稀土金属配位构筑的化合物3（VⅣO）2W19O68]12-构筑单元的多酸化合物'>3.3.4 基于[Zn3（VⅣO）2W19O68]12-构筑单元的多酸化合物3.3.5 结果与讨论3.4 本章小结参考文献2O）}2(ZnW934)2]n-多酸化合物的催化活性研究'>第四章 基于[WM'{M（H2O）}2(ZnW934)2]n-多酸化合物的催化活性研究4.1 可用于金属离子交换的多酸化合物的催化性质与活性调控4.1.1 离子交换实验4.1.2 催化活性调控实验4.1.3 结果与讨论4.2 含钒杂多酸化合物对乙酰丙酮的催化氧化实验研究4.2.1 实验部分4.2.2 结果与讨论4.2.3 反应机理推测4.3 本章小结参考文献第五章 功能性金属有机框架化合物的设计、合成及表征5.1 配体的合成5.1.1 所用试剂4pdtc）的合成'>5.1.2 配体2,3,5,6-吡啶四羧酸（H4pdtc）的合成5.1.3 配体E-4-（2-（4-吡啶基）乙烯基）苯甲酸（Hpyvba）的合成2aotpa）的合成'>5.1.4 配体2,5-二烯丙基氧基-1,4-苯二酸（H2aotpa）的合成4pdtc配体的金属有机框架化合物'>5.2 基于H4pdtc配体的金属有机框架化合物5.2.1 过渡金属为节点的金属有机框架化合物5.2.2 d-f双金属为节点的金属有机框架化合物5.2.3 结果与讨论5.3 基于Hpyvba配体的金属有机框架化合物2]·5H2O（25）的合成及结构'>5.3.1 化合物[Cu（pyvba）2]·5H2O（25）的合成及结构3（pdtc）（pyvba）2（H2O）3]·2DMF·10H2O（26）的合成及结构'>5.3.2 化合物[Cu3（pdtc）（pyvba）2（H2O）3]·2DMF·10H2O（26）的合成及结构3（pdtc）（pyvba）2（H2O）（EtOH）（Py）]（27）的合成及结构'>5.3.3 化合物[Cu3（pdtc）（pyvba）2（H2O）（EtOH）（Py）]（27）的合成及结构5.3.4 结果与讨论2aotpa）的金属有机框架化合物'>5.4 基于烯丙基氧对苯二甲酸（H2aotpa）的金属有机框架化合物3（aotpa）2（μ3-OH）2（H2O）4]（28）的合成及结构'>5.4.1 化合物[Co3（aotpa）2（μ3-OH）2（H2O）4]（28）的合成及结构2（aotpa）2]（29）的合成及结构'>5.4.2 化合物[Cd2（aotpa）2]（29）的合成及结构2O）]·H2O（30）的合成及结构'>5.4.3 化合物[Zn（aotpa）]（H2O）]·H2O（30）的合成及结构4O（aotpa）3]·3DMF·4H2O（31）的合成及结构'>5.4.4 化合物[Zn4O（aotpa）3]·3DMF·4H2O（31）的合成及结构5.4.5 结果与讨论5.5 本章小结参考文献第六章 基于吡啶羧酸类配体MOFs的催化活性研究6.1 试剂及仪器规格6.1.1 所用试剂6.1.2 所用仪器6.2 催化反应实验6.2.1 Henry反应催化实验6.2.2 非均相催化实验6.3 结果与讨论6.3.1 催化反应条件的优化6.3.2 催化剂的活性研究6.3.3 催化剂的稳定性研究6.4 本章小结参考文献第七章 附录第八章 在学期间所发表的论文
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标签：杂多酸论文; 金属有机框架材料论文; 晶体结构论文; 催化活性论文; 离子交换论文; 协同效应论文; 配位不饱和金属位点论文;
基于杂多酸或有机配体的配位化合物的合成及其催化性质研究
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