[發明專利]一種巰基功能化有機芳香羧酸配體及其制備方法與應用

在審

• 申請號: 202010075116.7
• 申請日: 2020-01-22
• 公開（公告）號: CN111153841A
• 公開（公告）日: 2020-05-15
• 發明（設計）人: 何軍;鐘苑輝;何永和;周華群;冼萬如
• 申請（專利權）人: 廣東工業大學
• 主分類號: C07C323/62
• 分類號: C07C323/62;C07C319/02
• 代理公司: 北京集佳知識產權代理有限公司 11227
• 代理人: 許慶勝

本發明涉及有機合成技術領域，尤其涉及一種巰基功能化有機芳香羧酸配體及其制備方法與應用。本發明公開了一種巰基功能化有機芳香羧酸配體，分子式為2,2'，3,3'，5,5'，6,6'?八巰基?[1,1'?聯苯]?4,4'?二羧酸，結構式如式(Ⅰ)所示。該巰基功能化有機芳香羧酸配體的羧酸官能團可以與金屬離子或金屬簇配位組裝成金屬有機框架材料，因巰基功能化有機芳香羧酸配體含有豐富的巰基，所得金屬有機框架材料可以擁有優越的性能。

技術領域

本發明涉及有機合成技術領域，尤其涉及一種巰基功能化的有機芳香羧酸配體的制備方法與應用。

背景技術

近30年來，金屬有機框架(MOF)材料得到了快速發展，作為金屬有機框架材料中最為多樣和靈活的一部分，包括含氮、羧酸和磷酸等有機配體被科研工作者廣泛研究。其中，有機芳香羧酸配體由于其剛性結構成為使用最多的有機配體。硫元素具有豐富的價態，因此含硫有機芳香羧酸配體受到眾多科研工作者青睞，目前已經有少量巰基功能化的有機芳香羧酸配(如下述所示結構)，并用于合成巰基功能化的MOF材料，使得這些MOF材料顯示出了優異的性能。

一般而言，有機芳香羧酸配體中，巰基的含量越多，合成出來的MOF材料的性能越好。然而，現有的巰基功能化有機芳香羧酸配體中，其巰基的含量不足。

發明內容

本發明提供了一種巰基功能化有機芳香羧酸配體及其制備方法與應用，解決了巰基功能化有機芳香羧酸配體中巰基含量不足的問題。

本發明具體技術方案如下：

本發明提供了一種巰基功能化有機芳香羧酸配體，具有式(Ⅰ)所示結構；

在有機芳香羧酸配體中，巰基的含量越多，應用在MOF材料的性能越好。

本發明提供了一種巰基功能化有機芳香羧酸配體的制備方法，包括以下步驟：

步驟1：將式(Ⅱ)所示結構的化合物與芐硫醇在堿性試劑的存在下進行親核取代反應，得到前驅體；

步驟2：將所述前驅體與三氯化鋁或三溴化硼反應，得到式(Ⅰ)所示結構的巰基功能化有機芳香羧酸配體；

所述前驅體的結構如式(Ⅲ)所示；

其中，X為鹵原子。

本發明的巰基功能化修飾的有機芳香羧酸配體的制備方法簡單，制備步驟少，易于操作，成本低廉。

本發明中，所述式(Ⅱ)所示結構的化合物和芐硫醇在堿性條件下加入到兩口圓底燒瓶中，優選將圓底燒瓶接到本領域技術人員熟知的Schlenk線上，然后優選向圓底燒瓶中加入溶劑進行親核取代反應。

所述溶劑為酰胺類溶劑，優選為N’-N-二甲基甲酰胺；

所述式(Ⅱ)所示結構的化合物與所述溶劑的質量體積比為(1.0g:10mL)-(1.0g:15mL)；

所述堿性試劑優選為碳酸鉀、氫氧化鉀、氫氧化鈉或氫化鈉。

所述式(Ⅱ)所示結構的化合物與芐硫醇、所述堿性試劑的摩爾比為(1：2：4)～(1：5：10)，優選為1：4：7。

所述親核取代反應在氮氣或惰性氣體的氣氛下進行；

所述親核取代反應的時間為72h～96h，溫度為25～80℃，更優選為室溫，72h。

本發明中，所述室溫為25℃±5℃。