基于金属卡宾结构基元的手性晶态多孔材料的构筑及其催化性能研究

The supportedmetal N-heterocyclic carbene (NHC) chiral catalysts take the advantages of metal-NHC catalysts、asymmetric catalysts and heterogeneous catalysts and have the advantages of high reactivity, easy separation, purification and recyclability. This project intends to combine highly catalytic and selective metal-NHC catalytic centers with chiral crystalline porous materials (metal-organic frameworks and covalent organic frameworks) to construct series of new composite catalyst materials supporting metal-NHC activity center. On the basis of ensuring their high activity and high selectivity catalysis, the main goal is to achieve the recovery and reused of the heterogeneous asymmetric catalyst. We will study their applications of chiral MOFs or COFs based on metal carbene active sites in heterogeneous asymmetric catalysis, explore the reaction mechanism and law of catalytic, and further expand the applications of chiral MOFs or COFs materials.

负载型氮杂环卡宾手性金属催化剂兼具氮杂环卡宾金属配合物、手性不对称催化剂及固体催化剂的优势,具有反应活性高、反应完成后便于分离、修饰及重复使用等特点。本项目拟将催化活性高、选择性好的金属卡宾催化活性中心与手性晶态多孔材料（金属-有机骨架材料和共价有机多孔材料两种载体）进行结合,构建一系列负载金属卡宾结构基元的新型复合催化剂材料。在保证高活性、高选择性催化的基础上，实现金属催化剂的回收再利用。深入研究基于金属卡宾活性中心的手性MOFs或COFs材料在多相不对称催化方面的应用，并初步探索其作用机理及催化规律，进一步拓展手性MOFs或COFs材料在催化领域的应用范围。

负载型氮杂环卡宾手性金属催化剂兼具氮杂环卡宾金属配合物、手性不对称催化剂及固体催化剂的优势,具有反应活性高、反应完成后便于分离、修饰及重复使用等特点。针对这些问题，本项目：(1)开发了基于Au/Pd双金属氮杂环卡宾结构基元的UiO-67合成制备，利用MOFs材料的特殊孔结构实现了不同催化位点的协同串联催化;(2)实现了基于Au氮杂环卡宾结构基元的亚胺COF材料的合成制备，利用该COFs材料实现了孔材料在固相下阴离子交换及催化了炔烃水合及炔烃羧基化反应；(3)构建了一例基于碳金属键的OMFs晶态多孔材料，该材料在异相催化Suzuki偶联反应方面表现出了很好的效果，为新的晶态多孔材料的开发提供了新的思路与技术基础.上述结果均以碳金属键即有机金属结构单元为基本构架的晶态多孔材料的设计、合成及应用研究，为晶态多孔材料的发展增添了新内容。