[发明专利]吡啶醇类配体的制备方法、吡啶醇类配体、金属有机框架材料及其制备方法

说明书

本发明涉及一种吡啶醇类配体的制备方法、吡啶醇类配体、金属有机框架材料及其制备方法。本发明通过两步化学反应将吡咯与混有有机酸的3‑醛基‑6‑甲基吡啶反应，完成了吡啶醇配体与卟啉骨架的结合，制备得到一种新型的具有卟啉骨架的吡啶醇类配体，并以该吡啶醇类配体与金属盐反应得到一种新型的二维网状的金属有机框架材料。该金属有机框架材料具有稳定性高、生物适应性强的特点，并且，该金属有机框架材料在催化、光捕捉、生物制药等方面有重要的作用。

技术领域

本发明涉及一种吡啶醇类配体的制备方法、吡啶醇类配体、金属有机框架材料及其制备方法。

背景技术

金属-有机框架(Metal-Organic Framework,MOF)材料是一类由金属或金属团簇与有机配体通过自组装形成的多孔材料。MOF材料由于自身结构多样，比表面积大，孔径可调节等优点在近几年发展迅速，在气体吸附、催化反应、药物负载等方面有重要的应用。

其中，有机配体作为MOF材料的重要组成部分，极大地丰富了其结构的多样性和功能性。吡啶醇类配体因其独特的配位方式，是常见的构建零维离散型簇合物、一维链状结构、二维网状结构、三维多孔框架结构的基本单元。近年来，利用一些简单的吡啶醇类配体和第一及第二过渡系金属如Mn、Fe、Zn、Cd、Mn、Ir、Ru、Rh等形成的配合物不仅结构新颖，而且在催化、荧光检测等方面有重要的应用。另一方面，卟啉羧酸配体也是合成MOF化合物的一类常见配体。在MOF骨架中引入卟啉骨架结构的优势在于其可以螯合与羧酸配位金属不同的金属，进而丰富MOF的性质，如引入新的催化功能等。

现有的MOF材料有机配体主要是一些羧酸类和吡啶类的配体，形成的大部分MOF材料热稳定性较差，遇水不稳定。卟啉吡啶醇配体形成的MOF材料热稳定性好，遇水稳定。

发明内容

本发明的目的在于提供一种吡啶醇类配体的制备方法、吡啶醇类配体、金属有机框架材料及其制备方法，通过所述新型的吡啶醇类配体制备得到一种新型的二维网状的金属有机框架材料。

为达到上述目的，本发明提供如下技术方案：一种吡啶醇类配体的制备方法，包括以下步骤：

S1、将吡咯滴加到装有3-醛基-6-甲基吡啶和有机酸的反应瓶中，加热升温并回流；

S2、待步骤S1中反应完成后，蒸干所述有机酸，并将产物重结晶得到所述吡啶醇类配体中间产物；

S3、将所述中间产物溶于有机溶剂中，向其中加入氧化剂并在室温下搅拌反应以得到混合溶液；

S4、待步骤S3中反应完成后，向所述混合溶液中加入弱还原剂并用弱碱性溶液调节PH，再通过所述有机溶剂进行萃取以得到有机相；

S5、对所述有机相进行干燥过滤以得到滤液，将所述滤液蒸干得到固体产物，并将所述固体产物溶于所述有机溶剂中，随后在低温条件下加入三氟乙酸酐，加热升温并回流，得到反应液；

S6、待步骤S5中反应完成后，将所述反应液蒸干以得到初步产物，将所述初步产物加入至碱溶液中调节pH后，抽滤并洗涤，得到粗产品，将所述粗产品重结晶得到所述吡啶醇类配体，所述吡啶醇类配体为meso-四(6-羟甲基-3-吡啶)卟啉。

进一步地，所述有机酸选自但不限于丙酸、醋酸或正丁酸。

进一步地，所述氧化剂为间氯过氧苯甲酸。

进一步地，所述有机溶剂选自但不限于二氯甲烷或三氯甲烷。

进一步地，所述弱还原剂为饱和的亚硫酸钠溶液，所述弱碱性溶液为饱和的碳酸氢钠溶液。

进一步地，步骤S1中，所述加热升温过程中，温度为135-145℃。

进一步地，步骤S5中，所述加热升温过程中，温度为35-45℃，该反应温度使反应体系充分回流，更利于完全反应。