[发明专利]一种基于氧化吡啶配体的金属有机框架及制备方法与应用

权利要求书

1.一种氧化吡啶配体L，其特征是，L的化学结构式为：

2.如权利要求1所述的氧化吡啶配体L的制备方法，其特征是，(1)将3,5-二卤代吡啶制备成3,5-二卤代吡啶-N-氧化物，(2)将3,5-二卤代吡啶-N-氧化物经过Suzuki反应获得氧化吡啶配体L。

3.如权利要求2所述的制备方法，其特征是，(1)采用间氯过氧苯甲酸将3,5-二溴吡啶制备成3,5-二溴吡啶-N-氧化物，(2)将3,5-二溴吡啶-N-氧化物与4-吡啶硼酸经过Suzuki反应获得氧化吡啶配体L；

优选的，步骤(1)中3,5-二溴吡啶与间氯过氧苯甲酸的摩尔比为1:2.50～3.00；

优选的，步骤(2)中3,5-二溴吡啶-N-氧化物与4-吡啶硼酸的摩尔比为1:2.2～2.5。

4.一种金属有机框架Zn-MOF，其特征是，结构式为(ZnLBr₂)_n，其中，L为权利要求1所述的氧化吡啶配体L，n为非零的自然数。

5.如权利要求4所述的金属有机框架Zn-MOF，其特征是，所述金属有机框架是单斜晶系，属于P2(1)/n空间群；

优选的，所述金属有机框架存在一种Zn(II)中心，其处于(ZnN₂Br₂)的配位环境中，和Zn(II)配位的氮原子是来自于配体L的端基吡啶，Zn-N键的长度分别是和其中，配体L中氧化吡啶的氧未参与配位，Zn(II)中心通过配体末端的吡啶氮原子相连，沿b轴方向伸展为一维螺旋链；一条链上氧化吡啶上的氧原子和另外一条链上氧化吡啶上的氢原子形成氢键，这些氢键将上述一维螺旋链进一步连接为波浪状的手性二维面；

进一步优选的，两个Zn(II)之间的最短的距离是

6.一种金属有机框架Zn-MOF的制备方法，其特征是，将ZnBr₂溶液铺在权利要求1所述的氧化吡啶配体L溶液上，静置后得到无色单晶即为金属有机框架Zn-MOF；

优选的，所述ZnBr₂溶液中ZnBr₂的浓度为0.005mol/L；

优选的，所述氧化吡啶配体L溶液中氧化吡啶配体L的浓度为0.005mol/L；

优选的，ZnBr₂与氧化吡啶配体L的投入摩尔比为1:1。

7.一种权利要求4或5所述的金属有机框架Zn-MOF在催化Knoevenagel缩合反应中的应用。

8.一种催化剂，其特征是，包括权利要求4或5所述的金属有机框架Zn-MOF。

9.一种苄烯丙二腈的合成方法，其特征是，以苯甲醛和丙二腈为原料，以权利要求4或5所述的金属有机框架Zn-MOF为催化剂，在室温下反应后即得苄烯丙二腈；

优选的，所述苯甲醛和丙二腈的摩尔比为1:1.2；

优选的，其步骤为，将苯甲醛与丙二腈混合搅拌一段时间后加入催化剂，继续搅拌一段时间后，即可获得苄烯丙二腈。

10.一种权利要求4或5所述的金属有机框架Zn-MOF在催化Knoevenagel缩合反应后的回收方法，其特征是，Knoevenagel缩合反应后，对混合液进行离心分离即可对金属有机框架Zn-MOF进行回收。