基于聚氧甲酸盐的金属有机框架,具有质子酸和多氧化活性站点:高效的quinazolinones的催化合成

科学领域:

• 材料化学 材料化学
• 催化剂是一种催化剂.
• 有机合成 有机合成

背景情况:

• 基纳索林衍生物是重要的制药和农药中间体.
• 目前用于quinazolinones的合成方法由于专注于单个催化场所,因此具有较低的催化效率.
• 需要具有多个活性位点的新型催化剂来提高合成效率.

研究的目的:

• 合成基于聚氧甲酸盐的新型金属有机框架 (MOF),具有双质子和多氧化活性位点.
• 研究这些新MOFs在quinazolinone衍生物合成中的催化活性.
• 阐明反应机制,了解协同催化位点的作用.

主要方法:

• 合成了三种新的基于聚氧甲酸盐的MOF: [CuI4(4,4'-bipy) 7(HP Mo12-xVxO40) ]·2H2O (x = 1-3).
• 合成的MOF作为催化剂在quinazolinone衍生物的合成中的应用.
• 使用密度函数理论 (DFT) 计算,拉曼光谱和电子磁共振 (EPR) 来研究反应机制.

主要成果:

• 化合物3是合成的MOF之一,对quinazolinone合成表现出极好的催化活性.
• DFT的计算表明,质子将基胺凝结阶段的激活能量从55.1降至31.4kcal/mol.
• 拉曼和EPR研究证实了氧化脱过程中CuIIOO•和•O2−物种的存在,促进了中间消费.

结论:

• 合成的基于聚氧甲酸盐的MOF,特别是化合物3,是quinazolinone衍生物合成的高效催化剂.
• 质子和多氧化活性位点 (Cu ((I) 和V ((V)) 的协同作用对于增强的催化性能至关重要.
• 这项工作为设计高效催化剂提供了一种新策略,通过结合有机合成的多个活性场所.