[发明专利]一种Co基金属有机骨架化合物及其制备方法和应用

说明书

本发明公开了一种Co基金属有机骨架化合物，化学式为(Me₂NH₂)₂[Co₃(L)₂(H₂O)₂]·2DMF，其中，有机连接体H₄L为[3,5‑二(2’,4’‑二羧酸)吡啶]，L^4‑为脱质子的有机配体。Co基金属有机骨架化合物的晶体结构属于单斜晶系，空间群为P2₁/n。本发明还公开了其制备方法，具体为：在密封条件下，将有机配体H₄L、Co(NO₃)₂·6H₂O、DMF、CH₃CN和蒸馏水混合均匀，在溶剂热条件下反应，得到Co基金属有机骨架化合物。该Co基金属有机骨架化合物能应用在催化苯甲醇及其衍生物氧化反应中，其表现出了高效的催化效率，且没有副产物产生。

技术领域

本发明属于无机晶态材料技术领域，具体涉及一种Co基金属有机骨架化合物，还涉及该Co基金属有机骨架化合物的制备方法，还涉及该Co基金属有机骨架化合物的应用。

背景技术

苯甲醛类化合物不仅是现代化学合成中必不可少的试剂，而且是香料，染料和药物等中非常重要的功能活性化合物。目前主要选择相应的醇，通过氧化反应制备醛类化合物。在实验室和工业水平上，醇转化为相应的醛或酮是化学合成中的主要反应，这种转化是通过底物醇的氧化实现的，并且已经开发出许多氧化方法，但实际上，在醇氧化的过程中会产生许多不需要的副产物，很大程度上影响了目标产物的产率，导致原料的浪费。如产生的一些有毒副产物(例如苯甲酸)这可能会给目标化合物生成。因此，急需要探究一种反应体系(催化剂，反应温度，pH，溶剂体系等)能够高效的将醇类化合物氧化为醛类化合物，同时不会产生其他有害的副产物。在这些影响因素中催化剂的选择对整个反应体系起到了至关重要的作用。因此急需要探索一种催化剂即能够高效的将苯甲醇及其衍生物氧化为相对应的醛类，同时又不产生其他有害副产物。

近年来，金属有机骨架(metal-organic frameworks，MOFs)以其结构与性能的多样性成为了科学家研究的热点。MOFs是金属离子/簇或是金属离子构建的次级构筑单元(Secondary Building Units,SBUs)作为结点(nodes)，有机连接体(linker)作为桥联模板，二者之间通过配位键或其他弱相互作用力(氢键、π-π堆积或范德华力等)自组装形成的具有规则的、周期性无限循环的1D、2D或3D结构的化合物。MOFs组成的特点导致其既具有无机金属离子金属特性的同时兼具有机化合物特性。MOFs以其结构的可设计性(金属离子的选择，有机连接体的功能化)、功能的可控性(结构的多样性决定了其性能)等特点使其在化学、生物医学、物理等领域具有广泛的应用(催化、气体的吸附/分离、化学传感、磁存储材料、分子识别、药物传递等)，成为了新一代多功能晶态材料的代表。

发明内容

本发明的目的是提供一种Co基金属有机骨架化合物，具有良好的催化性能，在催化苯甲醇及其衍生物氧化为醛类化合物的反应中具有高效的催化活性。

本发明的另一目的是提供上述Co基金属有机骨架化合物的制备方法，该方法工艺简单，反应条件温和，产品产率高。

本发明的第三目的是提供上述Co基金属有机骨架化合物在催化苯甲醇及其衍生物氧化反应中的应用。

本发明所采用的技术方案是，一种Co基金属有机骨架化合物，化学式为(Me₂NH₂)₂[Co₃(L)₂(H₂O)₂]·2DMF，其中，有机连接体H₄L为[3,5-二(2’,4’-二羧酸)吡啶]，L^4-为脱质子的有机配体；Co基金属有机骨架化合物的晶体结构属于单斜晶系，空间群为P2₁/n，晶胞参数为：α＝γ＝90°,β＝90.613(3)°。