摘要
共价有机框架材料(COFs)是一类由轻质元素(C、O、N、B等)通过共价键构成的新型结晶多孔材料。由于其具有高比表面积、高孔隙率、高结晶度，COFs具有其它传统材料无法比拟的优点。共价有机框架材料为结构控制和功能设计提供了一个新兴的材料平台，由于其高度有序的结构、化学可调性和多孔性，可以作为金属纳米颗粒(NPs)的非均相配体，形成一种很好的非均相催化剂。负载型催化剂的优点是通过简单的过滤就可以很容易地从反应混合物中分离和回收，并且可以重复使用。因此，将过渡金属催化剂固定在框架上是最大限度提高产品质量和减少浪费的最佳方法之一，对于研究各类有机合成反应是非常有意义的。 基于共价有机框架材料优异的性能，合成了三种不同的共价有机框架材料，经过后修饰的方法负载金属离子，形成了三种共价有机框架材料催化剂分别是Pd/TFPT-Azine-COF，TFPT-BZ COF/Pd，TPT-COF-Cu。通过红外光谱(FT-IR)、X-射线衍射(XRD)、孔径与表面积分析(BET)、扫描电镜(SEM)、透射电镜(TEM)、X-射线光电子能谱(XPS)、电感耦合等离子体发射光谱法(ICP-OES)、热重分析(TGA)及元素分析等手段对其进行了表征，并探究其对不同偶联反应的催化性能，具体内容如下： 第二章以低共熔溶剂(DES)为绿色介质，制备了一种具有高热稳定性和化学稳定性的吖嗪连接的共价有机框架(COF)。合成后的COF用作固定PdII的非均相配体，发现所获得的Pd修饰的COF纳米颗粒催化剂(简写为Pd/TFPT-Azine-COF)是一种高效的多相催化剂，用于芳基卤化物和亚磷酸二烷基酯或二苯基氧化膦的Hirao反应，具有优异的可回收性、可重复使用性和结晶度保持性。 第三章采用低共熔溶剂(DES)为绿色介质，制备了一种具有高热稳定性和化学稳定性的共价有机框架(COF)。通过溶剂回流法配位了金属钯，得到共价有机框架材料催化剂(简写为TFPT-BZ COF/Pd)。采用它作为催化剂，用于取代溴苯和苯并噻唑、苯并恶唑、噻唑的偶联反应中，合成了2-芳基唑类化合物，反应的产率高，表现出优异的催化性能。 第四章以低共熔溶剂(DES)为绿色介质，制备了一种具有高热稳定性和化学稳定性的基于亚胺键的层状共价有机框架(COF)，它的比表面积可达1597m2/g。使用氯化铜对合成的COF材料进行改性，获得装饰有Cu位点的共价有机框架材料催化剂(简写为TPT-COF-Cu)。这种结晶多孔的催化剂在室温下末端炔烃与H-膦酸酯的可见光驱动偶联反应中表现出优异的光催化性能。此外，该光催化剂可以回收和循环使用八次而不会显著降低其反应活性。 共合成了83个化合物，产物全部通过IR、1H NMR、13C NMR和质谱对其结构进行了分析鉴定。
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