一种多孔手性金属-有机框架材料及其制备方法和应用技术

本发明专利技术涉及金属

【技术实现步骤摘要】
一种多孔手性金属
‑
有机框架材料及其制备方法和应用


[0001]本专利技术涉及金属
‑
有机框架材料制备
，特别涉及一种多孔手性金属
‑
有机框架材料及其制备方法和应用。

技术介绍

[0002]金属
‑
有机框架材料(MOFs)因为其巨大的比表面积、丰富多变的结构和可设计性被广泛应用于吸附、分离、催化等各个领域。手性金属
‑
有机框架材料是一种特殊的MOFs，因其结构内部特殊的手性环境，所以在不对称催化和手性拆分等方面有着巨大的应用价值。
[0003]手性MOFs中手性部分的引入是合成手MOFs材料的核心过程，目前主要有三种方法：1)直接合成法，将手性分子直接作为配体与金属离子或金属簇配位结合直接形成手性MOFs；2)后修饰合成法，这种方法是通过使用含有活性基团的有机配体和金属离子先合成非手性MOFs材料，然后通过在活性基团上引入手性分子使得非手性MOFs含有手性结构；3)诱导合成法，这种方法是使用手性分子诱导有机配体和金属离子在形成框架材料的时候形成手性结构。比较而言，后两种方法步骤繁琐，操作复杂。
[0004]采用直接合成法制备手性MOFs常采用的手性配体是D
‑
樟脑酸。D
‑
樟脑酸是一种常见的手性配体，来源丰富，其结构中双羧基有利于其与金属发生结合形成金属
‑
有机框架材料。但以D
‑
樟脑酸作为有机配体形成的手性MOFs在高热条件下发生消旋化。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的在于提供一种多孔手性金属
‑
有机框架材料及其制备方法和应用。本专利技术提供的多孔手性金属
‑
有机框架材料具有单一手性特点，且热稳定性良好，具备手性检测的潜能。
[0006]为了实现上述专利技术目的，本专利技术提供以下技术方案：
[0007]本专利技术提供了一种多孔手性金属
‑
有机框架材料，具有式1所示化学式：[M(D
‑
cam)2(pbbm)2]n
式1；
[0008]所述式1中，M为过渡金属，D
‑
cam为D
‑
樟脑酸配体，pbbm为1,3
‑
双(苯并咪唑
‑1‑
基)丙烷配体，n为1～105。
[0009]优选的，所述式1中的M为Co或Ni。
[0010]本专利技术提供了上述技术方案所述的多孔手性金属
‑
有机框架材料的制备方法，包括以下步骤：
[0011]将可溶性过渡金属盐、D
‑
樟脑酸、1,3
‑
双(苯并咪唑
‑1‑
基)丙烷、水和碱性pH调节剂混合，得到混合溶液；所述混合溶液的pH值≥7.5；
[0012]将所述混合溶液进行水热反应，得到所述多孔手性金属
‑
有机框架材料。
[0013]优选的，所述可溶性过渡金属盐为可溶性钴盐或可溶性镍盐。
[0014]优选的，所述可溶性钴盐、D
‑
樟脑酸和1,3
‑
双(苯并咪唑
‑1‑
基)丙烷的摩尔比为1:(0.8～1):(1～1.5)；所述可溶性钴盐的物质的量和所述水的体积之比为0.5mmol:5mL。
[0015]优选的，所述可溶性镍盐、D
‑
樟脑酸和1,3
‑
双(苯并咪唑
‑1‑
基)丙烷的摩尔比为(1～1.2):1:(1～1.5)；所述可溶性镍盐的物质的量和所述水的体积之比为0.25mmol:5mL。
[0016]优选的，所述水热反应的温度为120～140℃，所述水热反应的保温时间为72h。
[0017]优选的，所述混合溶液的pH值为7.5～8.0。
[0018]优选的，所述碱性pH调节剂为碱金属碳酸盐。
[0019]本专利技术提供了上述技术方案所述的多孔手性金属
‑
有机框架材料或上述技术方案所述制备方法制备得到的多孔手性金属
‑
有机框架材料在手性化合物检测中的应用。
[0020]本专利技术提供一种多孔手性金属
‑
有机框架材料，具有式1所示化学式：[M(D
‑
cam)2(pbbm)2]n
式1；所述式1中，M为过渡金属，D
‑
cam为D
‑
樟脑酸配体，pbbm为1,3
‑
双(苯并咪唑
‑1‑
基)丙烷配体，n为1～105。本专利技术提供的多孔手性金属
‑
有机框架材料使用具有良好配位能力的D
‑
樟脑酸做手性配体，以1,3
‑
双(苯并咪唑
‑1‑
基)丙烷作为辅助柔性配体，与过渡金属构筑手性金属
‑
有机框架材料，本专利技术通过D
‑
樟脑酸和1,3
‑
双(苯并咪唑
‑1‑
基)丙烷协同配合，与过渡金属配位，形成的多孔手性金属
‑
有机框架材料不容易发生消旋，且热稳定性良好，能够用于手性化合物检测。
[0021]本专利技术提供上述技术方案所述的多孔手性金属
‑
有机框架材料的制备方法，包括以下步骤：将可溶性过渡金属盐、D
‑
樟脑酸、1,3
‑
双(苯并咪唑
‑1‑
基)丙烷、水和碱性pH调节剂混合，得到混合溶液；所述混合溶液的pH值≥7.5；将所述混合溶液进行水热反应，得到所述多孔手性金属
‑
有机框架材料。本专利技术以水热法合成法引入手性有机配体，形成了具有式1所示化学式的多孔手性金属
‑
有机框架材料，为单一手性金属
‑
有机框架材料，操作步骤简单，收率较好。
附图说明
[0022]图1为实施例制备的配合物[Co(D
‑
cam)2(pbbm)2]n
的Co
2+
的配位环境图；
[0023]图2为实施例制备的配合物[Ni(D
‑
cam)2(pbbm)2]n
的Ni
2+
的配位环境图；
[0024]图3为实施例制备的[Co(D
‑
cam)2(pbbm)2]n
配合物和[Ni(D
‑
cam)2(pbbm)2]n
配合物的热重分析图；
[0025]图4为实施例制备的配合物[Co(D
‑
cam)2(pbbm)2]n
的EDAX能谱图；
[0026]图5为实施例制备的配合物[Ni(D
‑
cam)2(pbbm)2]n
的EDAX能谱图
[0027]图6为实施例制备的配合物[C本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种多孔手性金属
‑
有机框架材料，其特征在于，具有式1所示化学式：[M(D
‑
cam)2(pbbm)2]
n
式1；所述式1中，M为过渡金属，D
‑
cam为D
‑
樟脑酸配体，pbbm为1,3
‑
双(苯并咪唑
‑1‑
基)丙烷配体，n为1～105。2.根据权利要求1所述的多孔手性金属
‑
有机框架材料，其特征在于，所述式1中的M为Co或Ni。3.权利要求1或2所述的多孔手性金属
‑
有机框架材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：将可溶性过渡金属盐、D
‑
樟脑酸、1,3
‑
双(苯并咪唑
‑1‑
基)丙烷、水和碱性pH调节剂混合，得到混合溶液；所述混合溶液的pH值≥7.5；将所述混合溶液进行水热反应，得到所述多孔手性金属
‑
有机框架材料。4.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，所述可溶性过渡金属盐为可溶性钴盐或可溶性镍盐。5.根据权利要求4所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈娇娇，纪珊珊，陈琦，张海桐，
申请(专利权)人：天津工业大学，
类型：发明
国别省市：