功能化有机多孔材料的设计合成与催化性质研究
发布时间：2025-01-05 20:48
有机多孔材料包括具有晶型结构的共价有机框架COFs、无定形的多孔有机聚合物POPs及笼型有机化合物。其中POPs根据结构特点分为:固有微孔聚合物PIMs、超交联聚合物HCPs和共轭微孔聚合物CMPs。POPs是由质量较轻的元素C、H、N、O及B等组成的,具有较高的比表面积、较好的热稳定性和酸碱稳定性。由于其合成的多样性和结构的可调控性而广泛应用于气体储存和分离、能量储存、光的发射及吸收和多相催化。本论文合成了多种多孔有机聚合物,其中包括三种功能化的多孔聚合物,并通过后合成修饰的方法得到了三种金属离子复合的多孔聚合物材料,用X-射线粉末衍射、扫描电子显微镜及透射电子显微镜、固体核磁、氮气吸附等手段对材料进行表征,研究了这些材料分别应用于多相催化Suzuki-Miyaura反应和Sonogashira偶联反应、β-酮酸酯的不对称氢化反应和Et2Zn对芳基醛的不对称加成反应;设计合成了两对（四种）基于四聚间苯二酚的手性分子容器,用核磁共振谱、圆二色谱、质谱及单晶X-ray衍射等方法表征了它们的结构,初步探索了分子容器在分子识别方面的应用。取得的主要结果如下:一,利用Son...
【文章页数】：255 页
【学位级别】：博士
【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
专业名词缩写说明
第一章 前言
1.1 无机多孔材料
1.1.1 微孔沸石分子筛
1.1.2 介孔分子筛
1.1.3 大孔材料
1.2 金属-有机材料
1.3 多孔有机材料
1.3.1 超交联聚合物
1.3.2 固有微孔聚合物
1.3.3 共价有机框架
1.3.4 共轭微孔聚合物
1.4 有机多孔材料在非均相催化剂中的应用
1.4.1 催化剂
1.4.2 HCPs在多相催化中的应用
1.4.3 PIMs在多相催化中的应用
1.4.4 COFs在多相催化中的应用
1.4.5 CMPs在多相催化中的应用
1.5 本论文的目的、意义和主要结果
1.5.1 论文的选题目的及意义
1.5.2 论文的研究内容及主要结果
第二章 聚合物的合成
2.1 引言
2.2 实验部分
2.2.1 材料
2.2.2 单体的合成
2.2.3 聚合物的合成
2.3 结果与讨论
2.3.1 单体和聚合物的合成
2.3.2 聚合物的初步表征
2.4 本章小结
第三章 水相中微孔有机聚合物负载钯催化的碳碳偶联反应
3.1 引言
3.2 实验部分
3.2.1 实验试剂、主要仪器和测试条件
3.2.2 Pd/POP-bipy及中间体的制备
3.2.3 Pd/POP-bipy催化的碳碳偶联反应
3.3 结果与讨论
3.3.1 POP-bipy的设计合成
3.3.2 POP-bipy和 Pd/POP-bipy的表征
3.3.3 Pd/POP-bipy的催化性能
3.3.4 非均相测试和循环性测试
3.4 本章小结
第四章 多孔有机聚合物负载钌催化的β-酮酸酯的不对称氢化
4.1 引言
4.2 实验部分
4.2.1 材料和表征
4.2.2 POP-BINAP及中间体的合成
4.2.3 β-酮酸酯底物及中间体的制备
4.2.4 Ru/POP-BINAP催化β-酮酸酯的不对称氢化
4.3 结果与讨论
4.3.1 POP-BINAPO和 POP-BINAP合成与表征
4.3.2 Ru/POP-BINAP的合成与表征
4.3.3 Ru/POP-BINAP的催化性能
4.4 本章小结
第五章 BINOL功能化的微孔聚合物催化不对称加成反应
5.1 引言
5.2 实验部分
5.2.1 实验试剂、原料和表征方法
5.2.2 CMP-BINOL及其中间体的合成
5.2.3 CMP-BINOL/Ti的合成及二乙基锌对醛的不对称加成反应
5.2.4 CMP-BINOL/Ti的循环性实验
5.3 结果与讨论
5.3.1 CMP-BINOL的设计合成
5.3.2 CMP-BINOL的表征
5.3.3 CMP-BINOL/Ti催化二乙基锌对醛的不对称加成反应
5.4 本章小结
第六章 基于三唑的手性分子容器的合成和应用
6.1 引言
6.2 实验部分
6.2.1 试剂和表征
6.2.2 CPT-OH及 CPT-DC-OH的合成
6.3 结果与讨论
6.3.1 CPT-OH及 CPT-DC-OH的表征
6.3.2 CPT-OH的分子识别
6.4 本章小结
第七章 总结与展望
参考文献
附录一 相关核磁谱图与HPLC谱图
附录二 相关化合物的晶体数据
附录三 攻读博士期间发表的和待发表的论文
致谢
本文编号：4023242
【文章页数】：255 页
【学位级别】：博士
【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
专业名词缩写说明
第一章 前言
1.1 无机多孔材料
1.1.1 微孔沸石分子筛
1.1.2 介孔分子筛
1.1.3 大孔材料
1.2 金属-有机材料
1.3 多孔有机材料
1.3.1 超交联聚合物
1.3.2 固有微孔聚合物
1.3.3 共价有机框架
1.3.4 共轭微孔聚合物
1.4 有机多孔材料在非均相催化剂中的应用
1.4.1 催化剂
1.4.2 HCPs在多相催化中的应用
1.4.3 PIMs在多相催化中的应用
1.4.4 COFs在多相催化中的应用
1.4.5 CMPs在多相催化中的应用
1.5 本论文的目的、意义和主要结果
1.5.1 论文的选题目的及意义
1.5.2 论文的研究内容及主要结果
第二章 聚合物的合成
2.1 引言
2.2 实验部分
2.2.1 材料
2.2.2 单体的合成
2.2.3 聚合物的合成
2.3 结果与讨论
2.3.1 单体和聚合物的合成
2.3.2 聚合物的初步表征
2.4 本章小结
第三章 水相中微孔有机聚合物负载钯催化的碳碳偶联反应
3.1 引言
3.2 实验部分
3.2.1 实验试剂、主要仪器和测试条件
3.2.2 Pd/POP-bipy及中间体的制备
3.2.3 Pd/POP-bipy催化的碳碳偶联反应
3.3 结果与讨论
3.3.1 POP-bipy的设计合成
3.3.2 POP-bipy和 Pd/POP-bipy的表征
3.3.3 Pd/POP-bipy的催化性能
3.3.4 非均相测试和循环性测试
3.4 本章小结
第四章 多孔有机聚合物负载钌催化的β-酮酸酯的不对称氢化
4.1 引言
4.2 实验部分
4.2.1 材料和表征
4.2.2 POP-BINAP及中间体的合成
4.2.3 β-酮酸酯底物及中间体的制备
4.2.4 Ru/POP-BINAP催化β-酮酸酯的不对称氢化
4.3 结果与讨论
4.3.1 POP-BINAPO和 POP-BINAP合成与表征
4.3.2 Ru/POP-BINAP的合成与表征
4.3.3 Ru/POP-BINAP的催化性能
4.4 本章小结
第五章 BINOL功能化的微孔聚合物催化不对称加成反应
5.1 引言
5.2 实验部分
5.2.1 实验试剂、原料和表征方法
5.2.2 CMP-BINOL及其中间体的合成
5.2.3 CMP-BINOL/Ti的合成及二乙基锌对醛的不对称加成反应
5.2.4 CMP-BINOL/Ti的循环性实验
5.3 结果与讨论
5.3.1 CMP-BINOL的设计合成
5.3.2 CMP-BINOL的表征
5.3.3 CMP-BINOL/Ti催化二乙基锌对醛的不对称加成反应
5.4 本章小结
第六章 基于三唑的手性分子容器的合成和应用
6.1 引言
6.2 实验部分
6.2.1 试剂和表征
6.2.2 CPT-OH及 CPT-DC-OH的合成
6.3 结果与讨论
6.3.1 CPT-OH及 CPT-DC-OH的表征
6.3.2 CPT-OH的分子识别
6.4 本章小结
第七章 总结与展望
参考文献
附录一 相关核磁谱图与HPLC谱图
附录二 相关化合物的晶体数据
附录三 攻读博士期间发表的和待发表的论文
致谢
本文编号：4023242
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