專利名稱：一種金屬有機骨架化合物催化制備縮醛或縮酮的方法
技術(shù)領域：
本發(fā)明屬于有機化學合成技術(shù)領域，具體涉及一種金屬有機骨架化合物催化制備縮醛或縮酮的方法。
背景技術(shù)：
金屬有機骨架化合物(MOFs)是目前受到廣泛關注的一種新型功能材料，又稱多孔配位聚合物，通常是指金屬離子或金屬簇與有機配體通過自組裝過程形成具有周期性無限網(wǎng)絡結(jié)構(gòu)的晶態(tài)材料。它作為非均相固體催化劑和分子篩相似，具有特殊的拓撲結(jié)構(gòu)、內(nèi)部排列的規(guī)則性以及特定尺寸和形狀的孔道。但在化學性質(zhì)上，金屬有機骨架化合物不同于無機分子篩，其孔道是由金屬和有機組分共同構(gòu)成的，對有機分子和有機反應具有更大的活性和選擇性。而且，制備金屬有機骨架化合物的金屬離子和有機配體的選擇范圍非常大，可以根據(jù)所需材料的性能，如孔道的尺寸和形狀等，選擇適宜的金屬離子以及具有特定官能團和形狀的有機配體。另外，它的制備簡單，一般采用一步合成法，即金屬離子和有機配體自組裝而成，不用進行交換處理，故比無機分子篩等材料的合成更容易些。目前，開發(fā)具有催化應用前景的功能化金屬有機骨架，包括創(chuàng)立活性金屬離子位點和功能化有機配體，已成為金屬有機骨架化合物催化研究領域的焦點，受到了國內(nèi)外化學合成家的關注和青睞，取得了很好的成果。比如國內(nèi)的徐春明等利用鄰羥基苯甲酸修飾后的金屬有機骨架化合物作為席夫堿，與NaAuCl4合成了具有配位不飽和Au3+的IRMOF-3-S1-Au，并將其作為非均相催化劑運用到苯甲醛、苯乙炔和哌啶三組分偶聯(lián)反應中。發(fā)現(xiàn)該催化劑具有較高的催化活性和100%的產(chǎn)物選擇性，并且可以重復使用3次，催化活性基本保持不變(Au/MOF催化劑的制備、表征及其催化三組分偶聯(lián)反應，催化學報，33 (2012)，833-841)；國外的Martin Hartmann等人通過一步合成法合成了三種帶有-NH2的金屬有機骨架化合物(A1-MIL-101-NH2，F(xiàn)e-MIL-1Ol-NH2和CAU-1)，并它們運用到苯甲醛和丙二睛或氰基乙酸乙酯的Knoevenagel縮合反應中，產(chǎn)物的最高收率可達到95%,最高選擇性為99%。另夕卜，A1-MIL-1O1-Nh2可以循環(huán)使用多次,催化活性沒有明顯降低(Amino-functionalizedbasic catalysts with MIL-101 structure, Microporous and Mesoporous Materials,164(2012)，38-43)。醛或酮與醇反應制備縮醛或縮酮是有機合成中的一個重要的羰基保護的方法，該方法常用于留族、糖類物質(zhì)的合成。此外，縮醛可用做反應中間體，能夠制備采用常規(guī)方法難以制備的化合物，從而進一步拓展了縮醛類化合物的應用領域。在傳統(tǒng)的方法中，常用各種無機、有機質(zhì)子酸、路易斯酸或含Rh、Pd和Pt等金屬的復合物做縮醛或縮酮反應的催化齊U。但該類催化劑具有很多缺點，比如腐蝕設備、分離回收困難且操作條件復雜，更重要的是環(huán)境污染嚴重。因此開發(fā)新型催化劑便成為合成家們的研究熱點。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)中存在的環(huán)境污染嚴重、反應條件苛刻、產(chǎn)品分離困難和催化劑不能循環(huán)使用等缺點，而提供一種金屬有機骨架化合物催化制備縮醛或縮酮的方法。本發(fā)明所提供的一種金屬有機骨架化合物催化制備縮醛或縮酮的方法，所述金屬有機骨架化合物的結(jié)構(gòu)簡式為:
權(quán)利要求
1.一種金屬有機骨架化合物催化制備縮醛或縮酮的方法，所述金屬有機骨架化合物的結(jié)構(gòu)簡式為:
2.根據(jù)權(quán)利要要求1所述的方法，其特征在于所述的醛或酮選自
3.根據(jù)權(quán)利要要求I所述的方法，其特征在于所述的醇選自
全文摘要
本發(fā)明提供一種金屬有機骨架化合物催化制備縮醛或縮酮的方法，屬于有機化學合成技術(shù)領域?？s醛或縮酮反應中所用醛或酮與醇的摩爾比為1:(1-6)，以-SO3H計算所用金屬有機骨架化合物的摩爾量是所用醛或酮的10%，反應溫度為80-100℃，反應時間為1-3h，反應壓力為一個大氣壓，反應后冷卻至室溫，過濾后得到的金屬有機骨架催化劑在120℃真空干燥除水后能夠循環(huán)使用。本發(fā)明方法環(huán)境友好，催化劑轉(zhuǎn)化率和選擇性高且催化劑可循環(huán)使用多次而催化活性未有明顯減低。
文檔編號C07D319/06GK103113347SQ201310042438
公開日2013年5月22日 申請日期2013年2月4日 優(yōu)先權(quán)日2013年2月4日
發(fā)明者岳彩波, 伊廷鋒 申請人:安徽工業(yè)大學