基于邻菲啰啉的廉价金属配合物合成、表征及催化性能

• 作 者: 冷帅
• 出 处: 西南石油大学
• 发表日期: 2004年期
• 关键词: 金属-有机骨架配合物 晶体 合成 催化剂 硅氢加成反应

有机硅材料是一种兼具有机材料与无机材料共同特性的新型复合材料。近年来,其凭借着卓越的温度适应性、环境适应性、电气绝缘性、光学特性以及生物特性等优异的理化性质,在前沿科技、国防军工、工业生产、日化医疗等各行各业均有着极其广泛且重要的应用。在有机硅材料的合成当中,硅氢加成反应是当前行业内使用最多、研究最深的反应之一。过渡族金属及其化合物对于硅氢加成反应有着良好的催化效果,以Speier催化剂和Karstedt催化剂应用最广。但由于此类催化剂以铂等贵金属为活性中心,并且回收使用困难,因此占据着有机硅材料合成成本的一大部分。为了进一步推动低成本硅氢加成催化剂的开发,本文将选取两种廉价的铜、钌化合物为金属活性中心,匹配具有活化活性中心的有机配体,采用溶剂热法合成金属-有机骨架配合物。通过元素分析、傅立叶红外光谱分析、X射线光电子能谱分析、单晶X射线衍射分析,对两种配合物的元素组成、有机结构、金属价态、空间构型等结构因素进行了一系列表征;并利用紫外-可见光光谱分析、热失重分析、硅氢加成催化分析,对两者的光学性质、热学性质、催化性质进行了详细测试。研究结果表明,本文成功合成了 C24H6N4Cu3I3和C30H18N4O8Ru两种配合物,前者在硅氢加成反应中的填加量为质量分数0.04%、固化温度为150℃的优化条件下反应24 h,共混体系具有良好的固化效果;后者在填加0.04 wt%时,180 ℃中反应24 h,能够得到性能更优的固化产物。本文合成的两种廉价金属配合物对硅氢加成反应均具有很好的催化性能,并且原料成本低、制备方法简单、晶体颗粒方便储存,有望解决硅氢加成反应中贵金属催化剂的高成本问题。