当前位置:文档之家› 金属有机框架化合物

金属有机框架化合物

手性金属有机框架材料(MOFS)的研究
早在上个世纪90年代初期Hoskins 和Robson[1,2]已经开始研究金属有机框架化合物(其孔隙率和化学稳定性都不高)。

由于MOFS材料高的孔隙率,好的化学稳定性,可再生性,合成过程和仪器简单以及其迷人的框架结构,潜在的实用价值,使其受到了化学工作者的广泛关注。

在近十几年里已经成为化学学科中发展最快的领域(图1),不过由于结构表征以及性能测试方面的限制,增加了MOFS研究的一些难度,但这并不会影响他以后的发展,它仍然具有非常广阔的发展前景[3]。

1-12分别代表2000-2011年
所谓金属有机框架(metal-organic-frameworks)就是指由金属离子或金属簇与含有O、N 原子的有机配体(大部分是吡啶,芳香羧酸类的配体)自组装而成的具有周期性网络结构的配位聚合物[4],它与高分子聚合物,无机聚合物及碳基材料不同,它具有许多优点,一,由于是由有机配体和金属离子组成,所以它无形中将有机化学,无机化学,配位化学等多个学科联系起来;二,由于是晶体化合物,所以具有高度的有序性、良好的热稳定性及化学稳定性;三是结构能够具有高度的可设计性;四,通过对有机配体的修饰,可以对孔道及表面进行功能化修饰,使其能够满足选择性吸附、催化或实现多功能化[5];五,金属有机框架化合物的合成比较简单,金属与羧酸或氮杂环反应比较容易。

至今大多数MOFS使用的芳香族的羧酸都是多酸,它们的配位模式多种多样,由于反应过程中环境条件的不同,配位的方式也有所不同(图2:以联苯二酸为例)。

吡啶类的配位模式比较单一(4,4'-联吡啶),且配位能力与羧酸相比弱一些,构筑的框架结构热稳定性能比羧酸的差一些,因此很多框架材料是用羧酸和吡啶类的混合双配体来做的。

1是手性MOFS
2是所有的MOFS O O O O O O O O
O O O O O O O O O O O O O O O O M M M M M M M M M M M M M M M M N N M
M。

相关主题