一种高效催化二氧化碳环加成反应的碱性功能化F-Mn-MOF-74纳米催化材料

摘要

本发明公开了一种纳米级碱性功能化F‑Mn‑MOF‑74催化材料的制备方法及高效催化二氧化碳与环氧化物的环加成反应。将腺嘌呤或二甲基咪唑作为碱源和竞争性配体引入到合成Mn‑MOF‑74中，腺嘌呤或二甲基咪唑中氮原子上的孤对电子能够与2,5二羟基对苯二甲酸发生竞争配位作用，采用溶剂热法制备得到了具有纳米级功能化的F‑Mn‑MOF‑74晶体。腺嘌呤或二甲基咪唑不仅作为竞争性配体改变了Mn‑MOF‑74的晶体形态，还作为路易斯碱性位点的来源提高了纳米级碱性功能化的F‑Mn‑MOF‑74催化材料在二氧化碳与环氧化物环加成反应中的催化活性。采用溶剂热法合成的纳米级碱性功能化的F‑Mn‑MOF‑74催化材料，在反应温度为70‑130℃，反应压力为3bar‑19bar，反应时间为2‑14h，催化剂的加入量为1‑30mg的反应条件下催化环加成反应，具有优异的催化性能。