一类具有超大原生三维笼结构的介孔晶态材料的制备方法及应用技术

本发明专利技术涉及晶态金属有机框架材料的技术领域，具体涉及一类具有超大原生三维笼结构的介孔晶态材料的制备方法及应用，将以4

【技术实现步骤摘要】
一类具有超大原生三维笼结构的介孔晶态材料的制备方法及应用


[0001]本专利技术涉及晶态金属有机框架材料的
，具体涉及一类具有超大原生三维笼结构的介孔晶态材料的制备方法及应用。

技术介绍

[0002]金属有机框架作为由分子定制的晶态孔材料，能提供独特的孔道环境，与多种功能分子相互作用，广泛应用于气体的吸收、分离和转化领域。金属有机框架孔道按形貌可分为一维通道和三维笼，其内径通常在2nm以下，属于微孔范畴，常用于气体的吸附与分离。将内径扩大到介孔尺度(2
‑
50nm)，可容纳具有较大尺寸的客体进入其孔道，从而实现纳米颗粒、药物分子、蛋白质和核酸等具有特定功能的客体的负载及分离。与通过模板法、缺陷和形貌调控等方法获得的介孔孔道不同，金属有机框架晶体结构中有序排列的原生介孔孔道能够在原子
‑
分子尺度实现对孔环境的精确调控，其合成不依赖于模板分子或硬模板材料的使用，且其介孔的排列符合晶体学规律。一维通道型金属有机框架的原生孔道直径可达10nm，结构中除了配位键还有分子间相互作用，通过分子的紧密堆积支撑一维通道的本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一类具有超大原生三维笼结构的介孔晶态材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：将以4
‑
吡唑羧酸的结构进行轴向延伸得到链长递增的有机配体、金属盐、铜盐溶于有机溶剂中，然后在一定温度下进行反应，反应结束后生成具有同拓扑结构的固体产物，通过分离、洗涤后进行干燥活化，得到一类具有超大笼结构的介孔MOFs材料MOF
‑
929和MOF
‑
939。2.根据权利要求1所述的具有超大原生三维笼结构的介孔晶态材料的制备方法，其特征在于：所述有机配体为以下式
Ⅰ‑
式
Ⅴ
中的任意一种：3.根据权利要求2所述的具有超大原生三维笼结构的介孔晶态材料的制备方法，其特征在于：当有机配体为式
Ⅰ‑
式Ⅳ中的至少一种时，合成的MOFs材料为MOF
‑
929；当有机配体为式
Ⅴ
时，合成的MOFs材料为MOF
‑
939。4.根据权利要求2所述的具有超大原生三维笼结构的介孔晶态材料的制备方法，其特征在于：当有机配体为式Ⅱ时，制备方法如下：A1、将4
‑
碘
‑
1H
‑
吡唑和乙烯基乙醚按照(1
‑
5):1当量溶于溶剂，并在惰性气氛保护下在40
‑
70℃进行反应，得到1
‑
(1
‑
乙氧基乙基)
‑4‑
碘
‑
1H
‑
吡唑的黄色油状产物；A2、4
‑
溴
‑3‑
氟苯甲酸甲酯和联硼酸频那醇酯按照1:(0.7
‑
3)当量溶于溶剂，在钯类催化剂及惰性气氛保护下在100
‑
140℃反应，得到3
‑
氟
‑4‑
(4,4,5,5
‑
四甲基
‑
1,3,2
‑
二氧硼烷
‑2‑
基)苯甲酸甲酯；A3、将1
‑
(1
‑
乙氧基乙基)
‑4‑
碘
‑
1H
‑
吡唑和3
‑
氟
‑4‑
(4,4,5,5
‑
四甲基
‑
1,3,2
‑
二氧硼烷
‑2‑
基)苯甲酸甲酯按照(1
‑
4):1当量溶于溶剂中，在无水无氧条件下在100
‑
140℃反应，得到4
‑
(1
‑
(1
‑
乙氧基乙基)
‑
1H
‑
吡唑
‑4‑
基)
‑3‑
氟苯甲酸甲酯；A4、将4
‑
(1
‑
(1
‑
乙氧基乙基)
‑
1H
‑
吡唑
‑4‑
基)
‑3‑
氟苯甲酸甲酯依次通过酸性条件下水解和碱性条件下水解，得到3
‑
氟
‑4‑
(1H
‑
吡唑
‑4‑
基)苯甲酸配体。5.根据权利要求2所述的具有超大原生三维笼结构的介孔晶态材料的制备方法，其特征在于：当有机配体为式
Ⅴ
时，制备方法如下：B1、将4
‑
碘
‑
1H
‑
吡唑和乙烯基乙醚按照(1
‑
5):1当量溶于溶剂，并在惰性气氛保护下在40
‑
70℃进行反应，得到1
‑
(1
‑
乙氧基乙基)
‑4‑
碘
‑
1H
‑
吡唑的黄色油状产物；B2、将(4
‑
(甲氧基羰基)苯基)硼酸和1,4
‑
二溴
‑
2,5
‑
二氟苯按照1:(1
‑
5)当量溶于溶剂中，在无水无氧条件下在80
‑
...

【专利技术属性】
技术研发人员：邓鹤翔，胡高力，刘琦，
申请(专利权)人：武汉大学，
类型：发明
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