System.ArgumentOutOfRangeException: 索引和长度必须引用该字符串内的位置。 参数名: length 在 System.String.Substring(Int32 startIndex, Int32 length) 在 zhuanliShow.Bind() 一种NH2-Ni-MOF-74化合物选择性硼氢化异氰酸酯的方法和应用技术_技高网

一种NH2-Ni-MOF-74化合物选择性硼氢化异氰酸酯的方法和应用技术

技术编号:41176962 阅读:7 留言:0更新日期:2024-05-07 22:12
本发明专利技术公开了一种NH<subgt;2</subgt;‑Ni‑MOF‑74化合物选择性硼氢化异氰酸酯的方法和应用,属于异氰酸酯的硼氢化技术领域。本发明专利技术将NH<subgt;2</subgt;‑Ni‑MOF‑74化合物和频哪醇硼烷在无水无氧条件下对异氰酸酯进行选择性硼氢化,通过调整频哪醇硼烷的量,能分别得到甲酰胺硼化物和甲基胺硼化物,本发明专利技术制备的NH<subgt;2</subgt;‑Ni‑MOF‑74化合物催化异氰酸酯硼氢化反应转化效率高、底物普适性宽,NH<subgt;2</subgt;‑Ni‑MOF‑74化合物易于回收,经过多次循环能有良好的催化性能,催化剂可反复使用。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于异氰酸酯的硼氢化,更具体地说,涉及一种nh2-ni-mof-74化合物选择性硼氢化异氰酸酯的方法和应用。


技术介绍

1、活泼氢对于不饱和官能团的加成反应近年来受到广泛关注,尤其是对于碳氧双键的氢化反应在材料科学及生物化学等领域都有着潜在的应用前景。不饱和官能团的还原大都是有金属参与的催化反应,在过去几十年里,有大量的研究关于过渡金属催化该类反应。针对异腈酸酯的硼氢化反应,几乎所有的金属催化剂仅能将异腈酸酯还原为甲胺(下式中右侧路径),而对于异腈酸酯通过部分还原转化为酰胺类物质(下式中左侧路径)的报道则非常稀少。在2021年nembenna课题组首次利用氢化锌催化剂实现了异腈酸酯的选择性硼氢化转化(sahoo,r.k.;sarkar,n.;nembenna s.angew.chem.int.ed.2021,60,11991-12000)。这是迄今唯一通过金属催化实现异腈酸酯酰胺化转化的报道,但是由于该项工作中使用的是对空气高度敏感的氢化锌催化剂,所以对反应环境要求苛刻,且催化剂无循环使用的可能性。

2、

3、金属有机框架(metal-organic frameworks,mofs)是由金属结点和有机配体通过有序配位连接而形成的晶体材料。mofs材料具有化学稳定性强、孔结构丰富、组装方式灵活、结晶后可后修饰等诸多优势。由于mofs中含有种类丰富的金属结点且分子组装结构有序,所以mofs常被用于催化不饱和有机化合物的硼氢化反应及反应机理的研究。然而,迄今为止还没有人将mofs用作异腈酸酯硼氢化转化的催化剂。


技术实现思路

1、针对现有技术存在的上述问题,本专利技术所要解决的技术问题在于提供一种nh2-ni-mof-74化合物选择性硼氢化异氰酸酯的方法,反应过程简单易操作,安全环保,催化转化效率高、底物普适性宽、可回收再利用。本专利技术还要解决一技术问题是提供上述nh2-ni-mof-74化合物在异氰酸酯的硼氢化中的应用。

2、为了解决上述技术问题,本专利技术所采用的技术方案如下:

3、一种nh2-ni-mof-74化合物选择性硼氢化异氰酸酯的方法,将nh2-ni-mof-74化合物和频哪醇硼烷在无水无氧条件下对异氰酸酯进行选择性硼氢化。

4、作为优选,所述的异氰酸酯选自异氰酸异丙基酯、异氰酸乙酯、3-异氰酸丙烯、对甲苯异氰酸酯、邻甲苯异氰酸酯、对甲氧基苯异氰酸酯、异氰酸对氟苯基酯、异氰酸对氯苯基酯、异氰酸对溴苯基酯、对三氟甲基异氰酸苯酯、对氰基苯异氰酸酯、3-硝基苯异氰酸酯、3,5-双(三氟甲基)异氰酸苯酯、异氰酸苄酯、1-萘基异氰酸酯中的任意一种。

5、作为优选,所述异氰酸酯与nh2-ni-mof-74化合物的摩尔比为33:1~100:1,异氰酸酯与频哪醇硼烷的摩尔比为1:1~1:5。

6、作为优选,所述硼氢化反应温度为10~60℃,硼氢化反应时间为1~12h。

7、作为优选,所述nh2-ni-mof-74化合物、频哪醇硼烷和异氰酸酯的摩尔比为33:1.5:1,硼氢化反应温度为25℃时得到甲酰胺硼化物;所述nh2-ni-mof-74化合物、频哪醇硼烷和异氰酸酯的摩尔比为33:4:1,硼氢化反应温度为50℃时得到甲基胺硼化物。

8、作为优选,所述nh2-ni-mof-74化合物的制备方法为:将金属源、混合配体物质及混合溶剂混合后于密闭容器中反应,反应结束后,将所得的沉淀物经洗涤、真空干燥,得到nh2-ni-mof-74化合物。其反应式如下:

9、

10、作为优选,所述金属源为ni(no3)2·6h2o,所述混合配体物质为2,5-二羟基对苯二甲酸和5-氨基水杨酸,所述混合溶剂为二甲基甲酰胺、乙醇和水的混合溶液。

11、作为优选,所述2,5-二羟基对苯二甲酸、5-氨基水杨酸和ni(no3)2·6h2o的摩尔比为9:1:15,所述二甲基甲酰胺、乙醇和水的体积比为15:1:1。

12、作为优选,所述反应温度为100℃,所述真空干燥温度为120℃。

13、所述的nh2-ni-mof-74化合物的制备方法,制备得到nh2-ni-mof-74化合物。

14、所述nh2-ni-mof-74化合物的结构式如下:

15、

16、所述的nh2-ni-mof-74化合物在异氰酸酯的硼氢化中的应用。

17、相比于现有技术,本专利技术的有益效果为:

18、(1)本专利技术在无溶剂条件下,通过调整频哪醇硼烷的量,能分别得到甲酰胺硼化物和甲基胺硼化物,nh2-ni-mof-74化合物易于回收,经过多次循环能有良好的催化性能;

19、(2)本专利技术制备的nh2-ni-mof-74化合物催化异氰酸酯硼氢化反应转化效率高、底物普适性宽、催化剂可反复使用;

20、(3)与现有技术相比,本专利技术的方法,反应过程简单易操作,实验中所需物品毒性小,安全环保,产物易提纯、得率高。

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【技术保护点】

1.一种NH2-Ni-MOF-74化合物选择性硼氢化异氰酸酯的方法,其特征在于,将NH2-Ni-MOF-74化合物和频哪醇硼烷在无水无氧条件下对异氰酸酯进行选择性硼氢化。

2.根据权利要求1所述的NH2-Ni-MOF-74化合物选择性硼氢化异氰酸酯的方法,其特征在于,所述异氰酸酯与NH2-Ni-MOF-74化合物的摩尔比为33:1~100:1,异氰酸酯与频哪醇硼烷的摩尔比为1:1~1:5。

3.根据权利要求1所述的NH2-Ni-MOF-74化合物选择性硼氢化异氰酸酯的方法,其特征在于,所述硼氢化反应温度为10~60℃。

4.根据权利要求1所述的NH2-Ni-MOF-74化合物选择性硼氢化异氰酸酯的方法,其特征在于,所述NH2-Ni-MOF-74化合物、频哪醇硼烷和异氰酸酯的摩尔比为33:1.5:1,硼氢化反应温度为25℃时得到甲酰胺硼化物;所述NH2-Ni-MOF-74化合物、频哪醇硼烷和异氰酸酯的摩尔比为33:4:1,硼氢化反应温度为50℃时得到甲基胺硼化物。

5.根据权利要求1所述的NH2-Ni-MOF-74化合物选择性硼氢化异氰酸酯的方法,其特征在于,所述NH2-Ni-MOF-74化合物的制备方法为:将金属源、混合配体物质及混合溶剂混合后于密闭容器中反应,反应结束后,将所得的沉淀物经洗涤、真空干燥,得到NH2-Ni-MOF-74化合物。

6.根据权利要求5所述的NH2-Ni-MOF-74化合物选择性硼氢化异氰酸酯的方法,其特征在于,所述金属源为Ni(NO3)2·6H2O,所述混合配体物质为2,5-二羟基对苯二甲酸和5-氨基水杨酸,所述混合溶剂为二甲基甲酰胺、乙醇和水的混合溶液。

7.根据权利要求6所述的NH2-Ni-MOF-74化合物选择性硼氢化异氰酸酯的方法,其特征在于,所述2,5-二羟基对苯二甲酸、5-氨基水杨酸和Ni(NO3)2·6H2O的摩尔比为9:1:15,所述二甲基甲酰胺、乙醇和水的体积比为15:1:1。

8.根据权利要求5所述的NH2-Ni-MOF-74化合物选择性硼氢化异氰酸酯的方法,其特征在于,所述反应温度为100℃,所述真空干燥温度为120℃。

9.权利要求5-8任一项所述的NH2-Ni-MOF-74化合物的制备方法,制备得到NH2-Ni-MOF-74化合物。

10.权利要求9所述的NH2-Ni-MOF-74化合物在异氰酸酯的硼氢化中的应用。

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【技术特征摘要】

1.一种nh2-ni-mof-74化合物选择性硼氢化异氰酸酯的方法,其特征在于,将nh2-ni-mof-74化合物和频哪醇硼烷在无水无氧条件下对异氰酸酯进行选择性硼氢化。

2.根据权利要求1所述的nh2-ni-mof-74化合物选择性硼氢化异氰酸酯的方法,其特征在于,所述异氰酸酯与nh2-ni-mof-74化合物的摩尔比为33:1~100:1,异氰酸酯与频哪醇硼烷的摩尔比为1:1~1:5。

3.根据权利要求1所述的nh2-ni-mof-74化合物选择性硼氢化异氰酸酯的方法,其特征在于,所述硼氢化反应温度为10~60℃。

4.根据权利要求1所述的nh2-ni-mof-74化合物选择性硼氢化异氰酸酯的方法,其特征在于,所述nh2-ni-mof-74化合物、频哪醇硼烷和异氰酸酯的摩尔比为33:1.5:1,硼氢化反应温度为25℃时得到甲酰胺硼化物;所述nh2-ni-mof-74化合物、频哪醇硼烷和异氰酸酯的摩尔比为33:4:1,硼氢化反应温度为50℃时得到甲基胺硼化物。

5.根据权利要求1所述的nh2-ni-mof-74化合物选择性硼氢化异氰酸酯的方法,其特征在于,所述nh2-ni-mof-74化合物...

【专利技术属性】
技术研发人员:马猛涛李昕怡黄洋苏冠鑫
申请(专利权)人:南京林业大学
类型:发明
国别省市:

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