手性取代4,4′-联苯二甲酸的合成文献综述

 2021-10-13 08:10

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文 献 综 述自20 世纪90 年代初期Hoskins 和Robson开创金属有机框架材料(MOFs)研究以来,由于MOFs 材料的迷人的框架结构、高的孔隙率、好的化学稳定性、可再生性、合成过程与仪器简单及其潜在的实用价值,受到广泛关注。

虽然由于结构表征以及性能测试方面的困难,增加了MOFs 研究的难度,但丝毫未降低其吸引力。

近十几年,MOFs 已经成为化学学科中发展最快的领域之一。

金属有机框架化合物研究非常迅速,而手性MOFs由于手性配体合成难、价格贵,非手性配体合成时结构难预料等原因使其发展缓慢,迄今为止有关手性MOFs的研究只相当于MOFs材料的1%左右。

手性催化MOFs最早取得的突破是通过 POST-1 获得的, 随后在其基础上进行了改进,得到了一系列不同的网状结构手性MOFs 材料,在对映体催化方面取得了很大的成功,但在均相催化方面还没有发现很好的晶体,因此它仍然有很大的发展潜力。

此外, 手性MOFs 在很多领域变得越来越重要,尤其是与生命息息相关的行业像制药学、诊断分析、生物工程等,现已证明其在身体和环境中表现是不同的。

例如: 有些药物有左、右旋两种,其化学性质完全一样,但微观作用机理和药力、毒性等方面可能完全不同,有些药物中只有其中的一种分子结构对疾病有疗效,而其对映异构体的疗效甚微或不起作用,甚至有剧毒。

正是由于在生物医学中手性的重要性以及开发对映选择性的手性沸石方面的工作进展缓慢(虽然已经合成出能将环氧丙醇的左右旋对映体分离的纯手性沸石SU-32),因此具有与沸石一样持久孔洞和吸附能力且合成条件温和的手性MOFs 受到了科学工作者的广泛关注。

近年来,为了开发拥有多种潜在应用价值的功能材料,合理的设计和构建MOFs 材料已经引起了人们的广泛关注。

但是,手性MOFs 形成的最终结构很难预测,其原因如下: (1) 中心金属离子的配位方式,羧酸的配位方式各异;(2) 为了形成更稳定的框架结构会出现合理的穿插结构(溶剂的作用使穿插程度有所变化);(3) 形成晶体之间的相互作用力(分子间的作用力);(4) 反应过程中的溶剂、温度和pH等的影响.金属有机框架是由金属离子或金属簇和作为金属中心间链接的有机配体自组装而成的具有周期性网络结构的配位聚合物。

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