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一种稳定的的微孔氢键有机骨架选择性分离乙烯和乙烷

创新点:

设计了一种具有大π共轭体系和六个羧酸基团的C6对称有机配体己烷基(4-羧基苯乙酰)-(HCEB),并将其用作建筑单元,构建了一种新型的HOF吸附剂(HOF-76)
本文报告一个新的超级浮子的基准例子HOF吸附剂(称为HOF-76a)具有Brunauer-Emmett-Teller表面积超过1100m2g-1,显示出C2H6优于C2H4的优先结合,因此对C2H6/C2H4具有很高的选择性分离。

HOF-76的制备过程

己基(4-甲氧基基苯乙基)-苯的合成

在氩气气氛下,六溴代苯(551mg,1.0mmol)4-乙炔基苯甲酸乙酯(1.39g8.0mmol)Pd(PPh3)2Cl2(126mg0.18mmol)CuI(69mg0.36mmol)PPh3(94mg0.36mmol)和脱气的Et3N (50 mL)混合于100ml双颈圆底烧瓶中。该混合物在回流温度下搅拌48h。去除有机溶剂后,用CH2Cl2/乙酸乙酯(EA11v/v)硅胶上柱层析纯化粗品,得到纯品1为黄色固体。

合成己烷基(4-羧基苯乙基)苯配体(HCEB)

将化合物1(800mg,0.72mmol)THF(60mL)中加入到KOH(3.36g60mmol)60mL水溶液中)。悬浮混合物在70℃下搅拌48h,去除有机溶剂后,用2mlHCl酸化水渣。所得沉淀被过滤,用水洗涤,并在真空下干燥,以获得暗黄色固体(HCEB)。

合成HOF-76

将50mg HCEB配体溶于50mL烧杯中的DMSO(15mL)溶液中,放入250mL的丙酮密封烧杯中。利用蒸汽扩散法在室温下生长数周,得到了适于单晶x射线衍射分析的HOF-76黄针状晶体。

HOF-76的表征

各个实验条件对分离效果的影响

 

 

参考文献:


Xu ZhangLibo LiJia-Xin Wang,et al. Selective Ethane/Ethylene Separation in a Robust Microporous Hydrogen-Bonded Organic Framework. J. Am. Chem. Soc. 2020, 142, 1, 633–640Publication Date:December 14, 2019

https://doi.org/10.1021/jacs.9b12428

文献整理:杨兰 


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