RU2716125C1 - Method of producing a coordinatively unsaturated metal-organic framework and a coordinatively unsaturated metal-organic framework - Google Patents

Method of producing a coordinatively unsaturated metal-organic framework and a coordinatively unsaturated metal-organic framework Download PDF

Info

Publication number
RU2716125C1
RU2716125C1 RU2019120662A RU2019120662A RU2716125C1 RU 2716125 C1 RU2716125 C1 RU 2716125C1 RU 2019120662 A RU2019120662 A RU 2019120662A RU 2019120662 A RU2019120662 A RU 2019120662A RU 2716125 C1 RU2716125 C1 RU 2716125C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
metal
ion
cluster
ions
organic framework
Prior art date
Application number
RU2019120662A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Ёсио ОХАСИ
Original Assignee
Тойота Дзидося Кабусики Кайся
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Тойота Дзидося Кабусики Кайся filed Critical Тойота Дзидося Кабусики Кайся
Application granted granted Critical
Publication of RU2716125C1 publication Critical patent/RU2716125C1/en

Links

Images

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07FACYCLIC, CARBOCYCLIC OR HETEROCYCLIC COMPOUNDS CONTAINING ELEMENTS OTHER THAN CARBON, HYDROGEN, HALOGEN, OXYGEN, NITROGEN, SULFUR, SELENIUM OR TELLURIUM
    • C07F19/00Metal compounds according to more than one of main groups C07F1/00 - C07F17/00
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07FACYCLIC, CARBOCYCLIC OR HETEROCYCLIC COMPOUNDS CONTAINING ELEMENTS OTHER THAN CARBON, HYDROGEN, HALOGEN, OXYGEN, NITROGEN, SULFUR, SELENIUM OR TELLURIUM
    • C07F1/00Compounds containing elements of Groups 1 or 11 of the Periodic Table
    • C07F1/02Lithium compounds
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08GMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G83/00Macromolecular compounds not provided for in groups C08G2/00 - C08G81/00
    • C08G83/008Supramolecular polymers
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07FACYCLIC, CARBOCYCLIC OR HETEROCYCLIC COMPOUNDS CONTAINING ELEMENTS OTHER THAN CARBON, HYDROGEN, HALOGEN, OXYGEN, NITROGEN, SULFUR, SELENIUM OR TELLURIUM
    • C07F7/00Compounds containing elements of Groups 4 or 14 of the Periodic Table
    • C07F7/003Compounds containing elements of Groups 4 or 14 of the Periodic Table without C-Metal linkages
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D53/00Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols
    • B01D53/26Drying gases or vapours
    • B01D53/261Drying gases or vapours by adsorption
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D53/00Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols
    • B01D53/26Drying gases or vapours
    • B01D53/28Selection of materials for use as drying agents
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01JCHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J20/00Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof
    • B01J20/22Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof comprising organic material
    • B01J20/223Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof comprising organic material containing metals, e.g. organo-metallic compounds, coordination complexes
    • B01J20/226Coordination polymers, e.g. metal-organic frameworks [MOF], zeolitic imidazolate frameworks [ZIF]
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07FACYCLIC, CARBOCYCLIC OR HETEROCYCLIC COMPOUNDS CONTAINING ELEMENTS OTHER THAN CARBON, HYDROGEN, HALOGEN, OXYGEN, NITROGEN, SULFUR, SELENIUM OR TELLURIUM
    • C07F3/00Compounds containing elements of Groups 2 or 12 of the Periodic Table
    • C07F3/02Magnesium compounds
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07FACYCLIC, CARBOCYCLIC OR HETEROCYCLIC COMPOUNDS CONTAINING ELEMENTS OTHER THAN CARBON, HYDROGEN, HALOGEN, OXYGEN, NITROGEN, SULFUR, SELENIUM OR TELLURIUM
    • C07F5/00Compounds containing elements of Groups 3 or 13 of the Periodic Table
    • C07F5/003Compounds containing elements of Groups 3 or 13 of the Periodic Table without C-Metal linkages
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07FACYCLIC, CARBOCYCLIC OR HETEROCYCLIC COMPOUNDS CONTAINING ELEMENTS OTHER THAN CARBON, HYDROGEN, HALOGEN, OXYGEN, NITROGEN, SULFUR, SELENIUM OR TELLURIUM
    • C07F5/00Compounds containing elements of Groups 3 or 13 of the Periodic Table
    • C07F5/06Aluminium compounds
    • C07F5/069Aluminium compounds without C-aluminium linkages
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07FACYCLIC, CARBOCYCLIC OR HETEROCYCLIC COMPOUNDS CONTAINING ELEMENTS OTHER THAN CARBON, HYDROGEN, HALOGEN, OXYGEN, NITROGEN, SULFUR, SELENIUM OR TELLURIUM
    • C07F7/00Compounds containing elements of Groups 4 or 14 of the Periodic Table

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Polymers & Plastics (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Solid-Sorbent Or Filter-Aiding Compositions (AREA)
  • Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)

Abstract

FIELD: technological processes.
SUBSTANCE: group of inventions relates to a method of producing a coordinatively unsaturated metal-organic framework and to a coordinatively unsaturated metal-organic framework. Method of producing a coordinatively unsaturated metal-organic framework includes steps of producing a precursor of a metal-organic framework, comprising a metal cluster and a polycarboxylic acid ion and a monocarboxylic acid ion, coordinated with the metal cluster, and enabling a precursor of a metal-organic framework and a metal salt having a Lewis acidity to coexist in a solvent for desorption of at least a portion of monocarboxylic acid ions which are coordinated with the metal cluster from the metal cluster. Besides, there is a coordinatively unsaturated metal-organic frame containing a metal cluster of type M6O8-x(OH)x and carboxylic acid ions containing a polycarboxylic acid ion as a polydentate ligand and a monocarboxylic acid ion C1-3 as a monodentate ligand, coordinated with metal cluster.
EFFECT: invention enables to obtain a metal-organic framework having high hygroscopicity under low moisture conditions and a method of making such a metal-organic framework.
12 cl, 14 dwg, 3 tbl

Description

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИFIELD OF TECHNOLOGY

[0001] Настоящее описание относится к способу получения координационно ненасыщенного металл-органического каркаса и к координационно ненасыщенному металл-органическому каркасу.[0001] The present description relates to a method for producing a coordination unsaturated metal-organic framework and to a coordination unsaturated metal-organic framework.

УРОВЕНЬ ТЕХНИКИBACKGROUND

[0002] Металл-органические каркасы (МОК), представляющие собой пористые соединения, являются материалами, которые также называют пористыми координационными полимерами (ПКП). МОК имеют координационную каркасную структуру, имеющую большую площадь поверхности, которая образуется при взаимодействии металла и органического лиганда.[0002] Metal-organic frameworks (IOC), which are porous compounds, are materials that are also called porous coordination polymers (PCPs). MOCs have a coordination framework structure having a large surface area, which is formed by the interaction of a metal and an organic ligand.

[0003] Поскольку МОК можно использовать в качестве материала для адсорбции или разделения газа, в датчиках и катализаторах, проводятся исследования и разработки в отношении МОК. Кроме того, МОК могут адсорбировать водяной пар, и, таким образом, они были рассмотрены для использования в качестве гигроскопичного материала в химическом тепловом насосе (адсорбционный тепловой насос) или в системе контроля влажности, используемой для транспортных средств, жилых домов и производственных помещений.[0003] Since IOC can be used as a material for adsorption or separation of gas in sensors and catalysts, research and development regarding IOC is underway. In addition, IOCs can adsorb water vapor, and thus have been considered for use as a hygroscopic material in a chemical heat pump (adsorption heat pump) or in a humidity control system used for vehicles, residential buildings and industrial premises.

[0004] Непатентный документ 1 описывает МОК (MOF-808), содержащий Zr4+ в качестве иона металла, ион тримезиновой кислоты в качестве полидентатного лиганда и ион муравьиной кислоты в качестве монодентатного лиганда.[0004] Non-Patent Document 1 describes an IOC (MOF-808) containing Zr 4+ as a metal ion, a trimesinic acid ion as a multidentate ligand, and formic acid ion as a monodentate ligand.

[0005] Непатентный документ 2 описывает МОК, содержащий сульфат-ион, полученный погружением МОК (MOF-808), который содержит Zr4+ как ион металла, ион тримезиновой кислоты в качестве полидентатного лиганда и ион муравьиной кислоты в качестве монодентатного лиганда, в серную кислоту для замещения иона муравьиной кислоты сульфат-ионом и раскрывается ее каталитическая активность.[0005] Non-Patent Document 2 describes an IOC containing a sulfate ion obtained by immersion of an IOC (MOF-808) that contains Zr 4+ as a metal ion, a trimesic acid ion as a polydentate ligand, and formic acid ion as a monodentate ligand, in sulfuric acid to replace the formic acid ion with a sulfate ion and its catalytic activity is revealed.

[0006] Непатентный документ 3 описывает МОК, содержащий Ti4+ или Hf4+, полученный посредством реакции МОК (UiO-66), который содержит Zr4+ в качестве иона металла и ион терефталевой кислоты в качестве полидентатного лиганда, с TiCpCl2 или HfCl4 для замещения Zr4+ на Ti4+ или Hf4+.[0006] Non-Patent Document 3 describes an IOC containing Ti 4+ or Hf 4+ obtained by the reaction of an IOC (UiO-66) that contains Zr 4+ as a metal ion and a terephthalic acid ion as a multidentate ligand, with TiCpCl 2 or HfCl 4 to replace Zr 4+ with Ti 4+ or Hf 4+ .

[0007] Непатентный документ 4 описывает МОК, содержащий Zr4+ в качестве иона металла, ион тримезиновой кислоты в качестве полидентатного лиганда и ион муравьиной кислоты, ион уксусной кислоты или ион пропионовой кислоты в качестве монодентатного лиганда.[0007] Non-Patent Document 4 describes an IOC containing Zr 4+ as a metal ion, a trimesic acid ion as a multidentate ligand and formic acid ion, acetic acid ion or propionic acid ion as a monodentate ligand.

[СПИСОК ЦИТИРУЕМЫХ МАТЕРИАЛОВ][LIST OF QUOTED MATERIALS]

[НЕПАТЕНТНЫЙ ДОКУМЕНТ][NON-PATENT DOCUMENT]

[0008][0008]

[NPL 1] X. Фурукава и др., «Адсорбция воды в пористых металл-органических каркасов и связанных с ними материалах», Журнал Американского химического общества, 2014, 136, стр. 4369-4381 (Н. Furukawa et al., "Water Adsorption in Porous Metal-Organic Frameworks and Related Materials", J. Am. Chem. Soc. 2014, 136, pp 4369-4381)[NPL 1] X. Furukawa et al., “Water Adsorption in Porous Metal-Organic Frames and Related Materials”, Journal of the American Chemical Society, 2014, 136, pp. 4369-4381 (N. Furukawa et al., " Water Adsorption in Porous Metal-Organic Frameworks and Related Materials ", J. Am. Chem. Soc. 2014, 136, pp 4369-4381)

[NPL 2] Дж. Жианг и др., «Сверхкислотность в сульфатном металл-органическом каркасе-808», Журнал Американского химического общества, 2014, 136, стр. 12844-12847 (J. Jiang et al., "Superacidity in Sulfated Metal-Organic Framework-808", J. Am. Chem. Soc. 2014, 136, pp 12844-12847)[NPL 2] J. Giang et al., “Super Acidity in an Sulfate Metal-Organic Framework-808,” Journal of the American Chemical Society, 2014, 136, pp. 12844-12847 (J. Jiang et al., “Superacidity in Sulfated Metal -Organic Framework-808 ", J. Am. Chem. Soc. 2014, 136, pp 12844-12847)

[NPL 3] M. Ким и др., «Постсинтетический лиганд и катионный обмен в прочных металл-органических каркасов», Журнал Американского химического общества 2012, 134, стр 18082-18088 (М. Kim et al., "Postsynthetic Ligand and Cation Exchange in Robust Metal-Organic Frameworks", J. Am. Chem. Soc. 2012, 134, pp 18082-18088)[NPL 3] M. Kim et al., “Post-Synthetic Ligand and Cationic Exchange in Strong Metal-Organic Frames,” Journal of the American Chemical Society 2012, 134, pp. 18082-18088 (M. Kim et al., “Postsynthetic Ligand and Cation Exchange in Robust Metal-Organic Frameworks ", J. Am. Chem. Soc. 2012, 134, pp 18082-18088)

[NPL 4] В. Лианг и др., «Настройка размера пор в металл-органическом каркасе цирконий-трикарбоксилат», CrystEngComm, 2014, 16, стр 6530-6533 (W. Liang et al., "Tuning Pore Size in a Zirconium-Tricarboxylate Metal-Organic Framework", CrystEngComm. 2014, 16, pp 6530-6533)[NPL 4] W. Liang et al., “Pore Size Adjustment in the Zirconium-Tricarboxylate Metal-Organic Framework”, CrystEngComm, 2014, 16, pp. 6530-6533 (W. Liang et al., “Tuning Pore Size in a Zirconium -Tricarboxylate Metal-Organic Framework ", CrystEngComm. 2014, 16, pp 6530-6533)

СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯSUMMARY OF THE INVENTION

[ТЕХНИЧЕСКАЯ ЗАДАЧА][TECHNICAL PROBLEM]

[0009] МОК, описанные в вышеупомянутой литературе, проявляют свойства адсорбции и десорбции водяного пара в ответ на изменения относительной влажности. Однако эти МОК в условиях низкой относительной влажности имеют низкую гигроскопичность или, в некоторых случаях, не проявляют гигроскопичность. Таким образом, при использовании в качестве гигроскопичного материала для химического теплового насоса тепловая мощность этих МОК может быть недостаточной в некоторых случаях, а при использовании в качестве гигроскопичного материала для системы контроля влажности эффективность осушения этих МОК в некоторых случаях может быть недостаточной.[0009] The IOCs described in the above literature exhibit adsorption and desorption of water vapor in response to changes in relative humidity. However, these MOCs in conditions of low relative humidity have low hygroscopicity or, in some cases, do not show hygroscopicity. Thus, when used as a hygroscopic material for a chemical heat pump, the thermal power of these MOCs may be insufficient in some cases, and when used as a hygroscopic material for a humidity control system, the drying efficiency of these MOCs may be insufficient in some cases.

[0010] Настоящее изобретение обеспечивает способ эффективного получения металл-органического каркаса, который, по меньшей мере, частично решает вышеуказанные проблемы.[0010] The present invention provides a method for efficiently producing a metal-organic framework that at least partially solves the above problems.

[РЕШЕНИЕ ЗАДАЧИ][THE SOLUTION OF THE PROBLEM]

[0011] В результате тщательного исследования авторы настоящего изобретения представили настоящее раскрытие, приведенное ниже.[0011] As a result of a thorough study, the present inventors have presented the present disclosure below.

[0012][0012]

<Аспект 1><Aspect 1>

Способ получения координационно ненасыщенного металл-органического каркаса, содержащий:A method for producing a coordinately unsaturated metal-organic framework, comprising:

получение прекурсора металл-органического каркаса, содержащего металлический кластер и ион поликарбоновой кислоты и ион монокарбоновой кислоты, которые скоординированы с металлическим кластером, иobtaining a precursor of a metal-organic framework containing a metal cluster and a polycarboxylic acid ion and a monocarboxylic acid ion that are coordinated with a metal cluster, and

обеспечение возможности для прекурсора металл-органического каркаса и соли металла, имеющей кислотность по Льюису, сосуществовать в растворителе для десорбции, по меньшей мере, части иона монокарбоновой кислоты, координированного с металлическим кластером, из металлического кластера.enabling the precursor of the metal-organic carcass and the metal salt having a Lewis acidity to coexist in the solvent to desorb at least a portion of the monocarboxylic acid ion coordinated with the metal cluster from the metal cluster.

<Аспект 2><Aspect 2>

Способ в соответствии с аспектом 1, в которомThe method in accordance with aspect 1, in which

металлический кластер представляет собой металлический кластер типа M6O8-х(ОН)x, при этомthe metal cluster is a metal cluster of the type M 6 O 8-x (OH) x , while

М представляет собой ион элемента группы IV или ион редкоземельного элемента, причемM represents an ion of an element of group IV or an ion of a rare earth element, wherein

ион поликарбоновой кислоты и ион монокарбоновой кислоты, скоординированные с металлическим кластером, представляют собой ион поликарбоновой кислоты в качестве полидентатного лиганда и ион монокарбоновой кислоты C1-3 в качестве монодентатного лиганда, соответственно, и при этомthe polycarboxylic acid ion and the monocarboxylic acid ion coordinated with the metal cluster are a polycarboxylic acid ion as a polydentate ligand and a C 1-3 monocarboxylic acid ion as a monodentate ligand, respectively, and wherein

менее шести ионов монокарбоновой кислоты скоординированы с каждым кластером металла.less than six monocarboxylic acid ions are coordinated with each metal cluster.

<Аспект 3><Aspect 3>

Способ в соответствии с аспектом 2, в котором М представляет собой, по меньшей мере, одно из группы, состоящей из Zr4+, Hf4+ и Се4+.The method in accordance with aspect 2, in which M represents at least one of the group consisting of Zr 4+ , Hf 4+ and Ce 4+ .

<Аспект 4><Aspect 4>

Способ в соответствии с любым из аспектов с 1 по 3, в котором ион монокарбоновой кислоты является, по меньшей мере, одним из группы, состоящей из иона муравьиной кислоты, иона уксусной кислоты и иона пропионовой кислоты.The method according to any one of aspects 1 to 3, wherein the monocarboxylic acid ion is at least one of the group consisting of formic acid ion, acetic acid ion and propionic acid ion.

<Аспект 5><Aspect 5>

Способ в соответствии с любым из аспектов с 1 по 4, в котором соль металла, имеющая кислотность по Льюису, представляет собой галогенид.The method according to any one of aspects 1 to 4, wherein the metal salt having a Lewis acidity is a halide.

<Аспект 6><Aspect 6>

Координационно ненасыщенный металл-органический каркас, содержащий:Coordination-unsaturated metal-organic framework containing:

металлический кластер типа M6O8-х(ОН)x и ионы карбоновой кислоты, скоординированные с металлическим кластером,a metal cluster of type M 6 O 8-x (OH) x and carboxylic acid ions coordinated with the metal cluster,

в котором М представляет собой четырехвалентный ион элемента группы IV или ион редкоземельного элемента,in which M is a tetravalent ion of an element of group IV or an ion of a rare earth element,

при этом ионы карбоновой кислоты, скоординированные с металлическим кластером, содержат ион поликарбоновой кислоты в качестве полидентатного лиганда и ион монокарбоновой кислоты в качестве монодентатного лиганда,wherein the carboxylic acid ions coordinated with the metal cluster contain a polycarboxylic acid ion as a polydentate ligand and a monocarboxylic acid ion as a monodentate ligand,

причем множество металлических кластеров связаны друг с другом благодаря иону поликарбоновой кислоты,moreover, many metal clusters are connected to each other due to the ion of a polycarboxylic acid,

при этом количество ионов монокарбоновых кислот, координированных с металлическим кластером, составляет 80% или менее, когда максимальное количество ионов монокарбоновых кислот, которые могут координироваться с металлическим кластером, составляет 100%, иwherein the number of monocarboxylic acid ions coordinated with the metal cluster is 80% or less when the maximum number of monocarboxylic acid ions that can be coordinated with the metal cluster is 100%, and

причем максимальное количество ионов монокарбоновой кислоты, которые могут координироваться с металлическим кластером, составляет шесть для каждого металлического кластера.moreover, the maximum number of monocarboxylic acid ions that can be coordinated with a metal cluster is six for each metal cluster.

<Аспект 7><Aspect 7>

Координационно ненасыщенный металл-органический каркас в соответствии с аспектом 6, в котором количество ионов монокарбоновой кислоты, скоординированных с металлическим кластером, находится в диапазоне от 5% до 80%.The coordination unsaturated metal-organic framework according to aspect 6, wherein the amount of monocarboxylic acid ions coordinated with the metal cluster is in the range of 5% to 80%.

<Аспект 8><Aspect 8>

Координационно ненасыщенный металл-органический каркас в соответствии с аспектом 7, в котором М представляет собой, по меньшей мере, одно из группы, состоящей из Zr4+, Hf4+ и Се4+.The coordination unsaturated metal-organic framework according to aspect 7, wherein M represents at least one of the group consisting of Zr 4+ , Hf 4+ and Ce 4+ .

<Аспект 9><Aspect 9>

Координационно ненасыщенный металл-органический каркас в соответствии с любым из аспектов с 6 по 8, в котором ион монокарбоновой кислоты представляет собой ион монокарбоновой кислоты C1-3.The coordination unsaturated metal-organic framework according to any one of aspects 6 to 8, wherein the monocarboxylic acid ion is a C 1-3 monocarboxylic acid ion.

<Аспект 10><Aspect 10>

Координационно ненасыщенный металл-органический каркас в соответствии с любым из аспектов с 6 по 9, в котором ион монокарбоновой кислоты представляет собой, по меньшей мере, одно из группы, состоящей из иона муравьиной кислоты, иона уксусной кислоты и иона пропионовой кислоты.The coordination unsaturated metal-organic framework according to any one of aspects 6 to 9, wherein the monocarboxylic acid ion is at least one of the group consisting of formic acid ion, acetic acid ion and propionic acid ion.

<Аспект 11><Aspect 11>

Координационно ненасыщенный металл-органический каркас в соответствии с любым из аспектов с 6 по 10, дополнительно содержащий ион металла вне кластера.A coordinatively unsaturated metal-organic framework according to any one of aspects 6 to 10, further comprising a metal ion outside the cluster.

<Аспект 12><Aspect 12>

Координационно ненасыщенный металл-органический каркас в соответствии с аспектом 11, в котором ион металла вне кластера представляет собой, по меньшей мере, один из группы, состоящей из Li+, Mg2+, Al3+, Sc3+, Y3+, Ti4+, Zr4+ и Hf4+.The coordination unsaturated metal-organic framework according to aspect 11, wherein the metal ion outside the cluster is at least one of the group consisting of Li + , Mg 2+ , Al 3+ , Sc 3+ , Y 3+ , Ti 4+ , Zr 4+ and Hf 4+ .

[ПОЛЕЗНЫЕ ЭФФЕКТЫ ИЗОБРЕТЕНИЯ][USEFUL EFFECTS OF THE INVENTION]

[0013] В соответствии с настоящим раскрытием предложен способ эффективного получения металл-органического каркаса, который может, по меньшей мере, частично решить проблемы, указанные выше, а также металл-органический каркас, который, по меньшей мере, частично решает проблемы описанные выше.[0013] In accordance with the present disclosure, there is provided a method for efficiently producing a metal-organic carcass that can at least partially solve the problems indicated above, as well as a metal-organic carcass that at least partially solves the problems described above.

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙBRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS

[0014] Фиг. 1 представляет собой вид, показывающий пример способа согласно настоящему изобретению для получения координационно ненасыщенного МОК.[0014] FIG. 1 is a view showing an example of a method according to the present invention for producing a coordinately unsaturated MOC.

Фиг. 2 представляет собой вид, показывающий пример металлического кластера, который может быть использован в координационно ненасыщенного МОК согласно настоящему изобретению.FIG. 2 is a view showing an example of a metal cluster that can be used in the coordination unsaturated MOC according to the present invention.

Фиг. 3 представляет собой блок-схему способа получения для сравнительного примера А-1.FIG. 3 is a flowchart of a manufacturing method for comparative example A-1.

Фиг. 4 представляет собой блок-схему способа получения для примера А-1.FIG. 4 is a flowchart of a production method for Example A-1.

Фиг. 5 показывает соотношение лигандов, составляющих МОК, для сравнительного примера А-1, примера А-3, примера А-4 и примера А-5.FIG. 5 shows the ratio of the ligands constituting the IOC for comparative example A-1, example A-3, example A-4, and example A-5.

Фиг. 6 показывает изотермы адсорбции/десорбции водяного пара при 20°С для примера А-3, примера А-4 и примера А-5.FIG. 6 shows isotherms of water vapor adsorption / desorption at 20 ° C. for Example A-3, Example A-4 and Example A-5.

Фиг. 7 представляет собой график, показывающий остаточное количество ионов уксусной кислоты и адсорбционную влажность для сравнительного примера А-1 и примеров с А-1 по А-8.FIG. 7 is a graph showing the residual amount of acetic acid ions and adsorption moisture for comparative example A-1 and examples A-1 to A-8.

Фиг. 8 показывает изотермы адсорбции/десорбции водяного пара при 20°С для примера А-2, примера А-13 и примера А-14.FIG. 8 shows isotherms of water vapor adsorption / desorption at 20 ° C. for Example A-2, Example A-13, and Example A-14.

Фиг. 9 показывает изотермы адсорбции/десорбции водяного пара при 20°С для сравнительного примера В-1 и примера В-1.FIG. 9 shows isotherms of water vapor adsorption / desorption at 20 ° C. for Comparative Example B-1 and Example B-1.

Фиг. 10 показывает изотермы адсорбции/десорбции водяного пара при 20°С для сравнительного примера С-1 и примера С-1.FIG. 10 shows isotherms of water vapor adsorption / desorption at 20 ° C. for comparative example C-1 and example C-1.

Фиг. 11 представляет собой схематический вид теплового насоса, использующего координационно ненасыщенный МОК.FIG. 11 is a schematic view of a heat pump using a coordinately unsaturated IOC.

Фиг. 12 представляет собой схематический вид системы регулирования влажности с использованием координационно ненасыщенного МОК.FIG. 12 is a schematic view of a humidity control system using coordinatively unsaturated IOCs.

Фиг. 13 представляет собой график, показывающий остаточное количество ионов уксусной кислоты и адсорбционную влажность в сравнительных примерах А-1 и Х-1 и в примерах с А-1 по А-8 и с Х-1 по Х-4.FIG. 13 is a graph showing the residual amount of acetic acid ions and adsorption moisture in comparative examples A-1 and X-1 and in examples A-1 to A-8 and X-1 to X-4.

Фиг. 14 показывает изотермы адсорбции/десорбции водяного пара при 20°С для примеров Х-2 и Х-4 и сравнительного примера Х-1.FIG. 14 shows isotherms of water vapor adsorption / desorption at 20 ° C. for Examples X-2 and X-4 and Comparative Example X-1.

РАСКРЫТИЕ ВАРИАНТОВ ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ ИЗОБРЕТЕНИЯDISCLOSURE OF OPTIONS FOR CARRYING OUT THE INVENTION

[0015] Настоящее изобретение будет представлено ниже со ссылкой на чертежи. Аспекты, показанные ниже, являются примерами настоящего изобретения. Настоящее изобретение не ограничено аспектами, представленными ниже.[0015] The present invention will be presented below with reference to the drawings. The aspects shown below are examples of the present invention. The present invention is not limited to the aspects presented below.

[0016][0016]

<<Способ получения координационно ненасыщенного металл-органического каркаса>><< A method for producing a coordinatively unsaturated metal-organic framework >>

Способ согласно настоящему изобретению для получения координационно ненасыщенного МОК содержит получение металл-органического каркаса-прекурсора, содержащего металлический кластер и ион поликарбоновой кислоты и ион монокарбоновой кислоты, которые скоординированы с металлическим кластером, и обеспечение для прекурсора металл-органического каркаса и соли металла, имеющей кислотность по Льюису, возможности для сосуществования в растворителе для десорбции, по меньшей мере, части иона монокарбоновой кислоты, который скоординирован с металлическим кластером, из металлического кластера.The method according to the present invention for producing a coordinately unsaturated MOA comprises the preparation of a metal-organic precursor framework comprising a metal cluster and a polycarboxylic acid ion and a monocarboxylic acid ion that are coordinated with a metal cluster, and providing a metal-organic framework and a metal salt having a acidity for the precursor according to Lewis, the possibility for coexistence in a solvent for desorption of at least a portion of a monocarboxylic acid ion, which is coordinated with m metal cluster, from a metal cluster.

[0017] В соответствии со способом по настоящему изобретению может быть получен координационно ненасыщенный МОК.[0017] According to the method of the present invention, coordinatively unsaturated MOCs can be obtained.

[0018] На фиг. 1 показан конкретный пример способа согласно настоящему изобретению, в котором за счет наличия соли металла, имеющей кислотность по Льюису, ионы монокарбоновой кислоты удаляются из одного металлического кластера, составляющего МОК, в результате чего МОК находится в координационно ненасыщенном состоянии.[0018] FIG. 1 shows a specific example of the method according to the present invention, in which, due to the presence of a metal salt having a Lewis acidity, monocarboxylic acid ions are removed from one metal cluster constituting the MOC, as a result of which the MOC is in a coordinatively unsaturated state.

[0019] В прекурсоре МОК, показанном на левой стороне фиг. 1, ион тримезиновой кислоты, который представляет собой тридентатный лиганд поликарбоновой кислоты, и ион уксусной кислоты, который представляет собой монодентатный лиганд монокарбоновой кислоты, скоординированы для Zr6O4(OH)4 как металлический кластер. Поликарбоновая кислота действует как органический линкер между соседними металлическими кластерами и образует сетчатую периодическую структуру.[0019] In the IOC precursor shown on the left side of FIG. 1, a trimesic acid ion, which is a tridentate polycarboxylic acid ligand, and an acetic acid ion, which is a monocarboxylic acid monodentate ligand, are coordinated for Zr 6 O 4 (OH) 4 as a metal cluster. Polycarboxylic acid acts as an organic linker between adjacent metal clusters and forms a periodic periodic network.

[0020] В примере, показанном на фиг. 1, YCl3, который является солью металла, имеющей кислотность по Льюису, может воздействовать на ион монокарбоновой кислоты, скоординированный с металлическим кластером, чтобы десорбировать ион монокарбоновой кислоты из металлического кластера. В результате образуются координационно ненасыщенный МОК, имеющий один или множество координационно ненасыщенных центров (участки, обведенные пунктирными линиями), как показано на правой стороне фиг. 1, и формируется комплекс из иона монокарбоновой кислоты и металл из соли металла. Этот комплекс может оставаться в координационно ненасыщенном МОК в некоторых случаях.[0020] In the example shown in FIG. 1, YCl 3 , which is a metal salt having a Lewis acidity, can act on a monocarboxylic acid ion coordinated with a metal cluster to desorb a monocarboxylic acid ion from a metal cluster. As a result, a coordinately unsaturated MOC is formed having one or a plurality of coordinatively unsaturated centers (regions surrounded by dashed lines), as shown on the right side of FIG. 1, and a complex is formed from a monocarboxylic acid ion and a metal from a metal salt. This complex may remain in the coordinately unsaturated IOC in some cases.

[0021] Каждый составляющий элемент способа по настоящему изобретению будет приведен ниже.[0021] Each constituent element of the method of the present invention will be described below.

[0022][0022]

<Получение прекурсора металл-органического каркаса><Obtaining the precursor of the metal-organic framework>

В способе согласно настоящему изобретению получают прекурсор металл-органического каркаса (прекурсор МОК), содержащий металлический кластер и ион поликарбоновой кислоты и ион монокарбоновой кислоты, скоординированный с металлическим кластером.In the method according to the present invention, a metal-organic carcass precursor (MOC precursor) is obtained containing a metal cluster and a polycarboxylic acid ion and a monocarboxylic acid ion coordinated with a metal cluster.

[0023] Такой прекурсор МОК можно получить известными средствами. Например, прекурсор МОК может быть синтезирован посредством смешивания источника ионов металла, соединения поликарбоновой кислоты и соединения монокарбоновой кислоты, растворения этих компонентов в растворителе, по мере необходимости, и нагревания. Например, прекурсор МОК может быть синтезирован посредством нагревания раствора, содержащего источник ионов металла, соединения поликарбоновой кислоты и соединения монокарбоновой кислоты C1-3.[0023] Such an IOC precursor can be obtained by known means. For example, an IOC precursor can be synthesized by mixing a source of metal ions, a polycarboxylic acid compound and a monocarboxylic acid compound, dissolving these components in a solvent, as necessary, and heating. For example, an IOC precursor can be synthesized by heating a solution containing a source of metal ions, a polycarboxylic acid compound, and a C 1-3 monocarboxylic acid compound.

[0024] Источник ионов металла для синтеза прекурсора МОК конкретно не ограничен, при условии, что металлический кластер, формирующий координационно ненасыщенный МОК, раскрытый выше, может быть сформирован с ним. Соединение, содержащее металл, формирующий металлический кластер, например галогенид металла, или тому подобное, может быть использовано в качестве источника ионов металла. Если металлический кластер содержит атом кислорода, в качестве источника ионов металла можно использовать галогенид металла, соединение окси-металла или оксид металла.[0024] The source of metal ions for the synthesis of the MOC precursor is not particularly limited, provided that the metal cluster forming the coordinately unsaturated MOC disclosed above can be formed with it. A compound containing metal forming a metal cluster, for example a metal halide, or the like, can be used as a source of metal ions. If the metal cluster contains an oxygen atom, a metal halide, hydroxy metal compound or metal oxide can be used as a source of metal ions.

[0025] Источник ионов металла может быть, по меньшей мере, одним из группы, состоящей из соединения циркония, соединения гафния и соединения церия. В этом случае, например, октагидрат оксихлорида циркония (ZrOCl2⋅8H2O) или хлорид циркония (ZrCl4) может быть использован как соединение циркония, так и, например, октагидрат оксихлорида гафния (HfOCl2⋅8H2O) или хлорид гафния (HfCl4) может быть использован в качестве соединения гафния.[0025] The metal ion source may be at least one of the group consisting of a zirconium compound, a hafnium compound, and a cerium compound. In this case, for example, zirconium oxychloride octahydrate (ZrOCl 2 ⋅ 8H 2 O) or zirconium chloride (ZrCl 4 ) can be used as a zirconium compound, and, for example, hafnium oxychloride octahydrate (HfOCl 2 ⋅ 8H 2 O) or hafnium chloride (HfCl 4 ) can be used as a hafnium compound.

[0026] Поликарбоновые кислоты и монокарбоновые кислоты или их соли или ангидриды этих кислот, соответствующие иону поликарбоновой кислоты и иону монокарбоновой кислоты, упомянутые в отношении координационно ненасыщенного МОК, могут использоваться в качестве соединения поликарбоновой кислоты и соединения монокарбоновой кислоты для синтеза прекурсора МОК. Примеры соли поликарбоновой кислоты и соли монокарбоновой кислоты включают в себя соль лития, натриевую соль, калиевую соль или аммиачную соль поликарбоновой кислоты. Как правило, соединения поликарбоновых кислот представляют собой соединения ди-, три- или тетраполикарбоновых кислот.[0026] Polycarboxylic acids and monocarboxylic acids or their salts or anhydrides of these acids, corresponding to a polycarboxylic acid ion and a monocarboxylic acid ion, referred to with respect to the coordinately unsaturated IOC, can be used as a polycarboxylic acid compound and a monocarboxylic acid compound for the synthesis of an IOC precursor. Examples of the polycarboxylic acid salt and the monocarboxylic acid salt include a lithium salt, a sodium salt, a potassium salt or an ammonia salt of a polycarboxylic acid. Typically, polycarboxylic acid compounds are di-, tri- or tetrapolycarboxylic acid compounds.

[0027] Доля ионов поликарбоновой кислоты по отношению к общему молярному числу ионов карбоновых кислот в прекурсоре МОК может составлять 20 мол. % или более, 30 мол. % или более или 40 мол. % или более, и может составлять 95 мол. % или менее, 90% мол. % или менее или 85 мол. % или менее.[0027] The proportion of polycarboxylic acid ions relative to the total molar number of carboxylic acid ions in the IOC precursor may be 20 mol. % or more, 30 mol. % or more or 40 mol. % or more, and may be 95 mol. % or less, 90 mol%. % or less or 85 mol. % or less.

[0028] Доля ионов монокарбоновой кислоты по отношению к общему молярному числу ионов карбоновых кислот в прекурсоре МОК может составлять 5 мол. % или более, 10 мол. % или более или 15 мол. % или более, и может составлять 80 мол. % или менее, 70 мол. % или менее или 60 мол. % или менее.[0028] The proportion of monocarboxylic acid ions relative to the total molar number of carboxylic acid ions in the IOC precursor may be 5 mol. % or more, 10 mol. % or more or 15 mol. % or more, and may be 80 mol. % or less, 70 mol. % or less or 60 mol. % or less.

[0029] Смесь источника ионов металлов, соединения поликарбоновой кислоты и соединения монокарбоновой кислоты может дополнительно содержать соединение для получения вышеуказанного полидентатного лиганда, отличного от поликарбоновой кислоты.[0029] A mixture of a metal ion source, a polycarboxylic acid compound and a monocarboxylic acid compound may further comprise a compound to produce the above polydentate ligand other than polycarboxylic acid.

[0030] Растворитель для образования прекурсора МОК конкретно не ограничен при условии, что он способен диспергировать или растворять вышеуказанный источник ионов металлов, соединение поликарбоновой кислоты, соединение монокарбоновой кислоты и, при необходимости, соединение для получения описанного полидентатного лиганда больше, чем поликарбоновая кислота, и прекурсор МОК может быть синтезирован в процессе нагревания, который раскрыт ниже.[0030] The solvent for forming the IOC precursor is not particularly limited as long as it is capable of dispersing or dissolving the above metal ion source, a polycarboxylic acid compound, a monocarboxylic acid compound and, if necessary, a compound to produce the described polydentate ligand more than polycarboxylic acid, and The IOC precursor can be synthesized during heating, which is disclosed below.

[0031] С точки зрения стимулирования синтеза прекурсора МОК в качестве растворителя предпочтительно использовать амид. Амиды разлагаются при высоких температурах, постепенно образуя аминное основание. Полученное аминное основание депротонирует карбоксильные группы соединения поликарбоновой кислоты и соединения монокарбоновой кислоты и способствует образованию ионов поликарбоновой кислоты и ионов монокарбоновой кислоты, которые координируются с кластером металла. Примеры амида включают в себя N,N-диметилформамид (ДМФА), N-N-диэтилформамид (ДЭФА), и их комбинации.[0031] From the point of view of stimulating the synthesis of the IOC precursor, an amide is preferably used as a solvent. Amides decompose at high temperatures, gradually forming an amine base. The resulting amine base deprotonates the carboxyl groups of the polycarboxylic acid compound and the monocarboxylic acid compound and promotes the formation of polycarboxylic acid ions and monocarboxylic acid ions, which are coordinated with the metal cluster. Examples of the amide include N, N-dimethylformamide (DMF), N-N-diethylformamide (DEFA), and combinations thereof.

[0032] Вышеупомянутое соединение монокарбоновой кислоты может быть использовано в качестве растворителя. В одном варианте осуществления изобретения комбинация соединения амида и монокарбоновой кислоты используется в качестве растворителя.[0032] The above monocarboxylic acid compound may be used as a solvent. In one embodiment, the combination of an amide compound and a monocarboxylic acid is used as a solvent.

[0033] Нагревание для синтеза прекурсора МОК может быть проведено при сольватермических условиях.[0033] Heating for the synthesis of the IOC precursor can be carried out under solvothermic conditions.

[0034] Например, прекурсор МОК, содержащий металлический кластер и ион поликарбоновой кислоты и ион монокарбоновой кислоты, скоординированный с металлическим кластером, может быть синтезирован посредством загрузки источника ионов металла, соединения поликарбоновой кислоты, соединения монокарбоновой кислоты и, если необходимо, растворителя, такого как N,N-диметилформамид (ДМФА) или N,N-диэтилформамид (ДЭФА) в сосуд под давлением, например, в автоклав, и нагревания при температуре 100°С или более, или 120°С или более, и 180°С или менее, или 150°С или менее, в течение 6 часов или более, или 24 часов или более, и 100 часов или менее, или 72 часов или менее.[0034] For example, an IOC precursor comprising a metal cluster and a polycarboxylic acid ion and a monocarboxylic acid ion coordinated with a metal cluster can be synthesized by loading a metal ion source, a polycarboxylic acid compound, a monocarboxylic acid compound and, if necessary, a solvent such as N, N-dimethylformamide (DMF) or N, N-diethylformamide (DEFA) in a pressure vessel, such as an autoclave, and heated at a temperature of 100 ° C or more, or 120 ° C or more, and 180 ° C or less or 150 ° C or me her, for 6 hours or more, or 24 hours or more, and 100 hours or less, or 72 hours or less.

[0035] Прекурсор МОК может быть очищен фильтрацией, промывкой или сушкой, если необходимо, или раствор, содержащий синтезированный прекурсор МОК, может использоваться в неизменном виде в последующих процессах. Промывка может проводиться один или несколько раз с использованием растворителя, например, ДМФА или ацетона. Высушивание можно проводить, оставляя раствор стоять при комнатной температуре или нагревая при нормальном или пониженном давлении.[0035] The IOC precursor can be purified by filtration, washing or drying, if necessary, or a solution containing the synthesized IOC precursor can be used unchanged in subsequent processes. Washing may be carried out one or more times using a solvent, for example, DMF or acetone. Drying can be carried out by leaving the solution standing at room temperature or heating under normal or reduced pressure.

[0036][0036]

<Десорбция иона монокарбоновой кислоты><Desorption of a monocarboxylic acid ion>

Координационно ненасыщенный МОК можно получить, обеспечив для прекурсора МОК и соли металла, имеющей кислотность по Льюису, возможность сосуществования в растворителе для десорбции, по меньшей мере, части ионов монокарбоновой кислоты, которые координированы с металлическим кластером, из металлического кластера.Coordinatively unsaturated MOA can be obtained by providing the precursor of MOA and a metal salt having a Lewis acidity, the possibility of coexistence in a solvent for desorption of at least part of the monocarboxylic acid ions, which are coordinated with the metal cluster, from the metal cluster.

[0037][0037]

(Соль металла, имеющая кислотность по Льюису)(A metal salt having Lewis acidity)

Кислоты Льюиса определяются как рецепторы для электронных пар.Lewis acids are defined as receptors for electron pairs.

[0038] Металлы, включенные в соль металла, имеющую кислотность по Льюису, действуют как кислоты Льюиса для десорбции ионов монокарбоновых кислот, которые являются основаниями Льюиса, из металлического кластера. Поскольку десорбция ионов карбоновых кислот кислотой Льюиса протекает более благоприятно для ионов монокарбоновых кислот, которые являются монодентатными лигандами, чем для ионов поликарбоновых кислот, которые являются полидентатными лигандами, возможно селективно десорбировать ионы монокарбоновых кислот, сохраняя при этом кристаллическую структуру МОК для генерации координационно ненасыщенных центров, по крайней мере, в части металлического кластера.[0038] The metals included in the metal salt having a Lewis acidity act as Lewis acids for the desorption of monocarboxylic acid ions, which are Lewis bases, from a metal cluster. Since the desorption of ions of carboxylic acids by Lewis acid proceeds more favorably for ions of monocarboxylic acids, which are monodentate ligands, than for ions of polycarboxylic acids, which are polydentate ligands, it is possible to selectively desorb ions of monocarboxylic acids, while maintaining the crystal structure of MOCs for the generation of coordinately unsaturated centers at least in part of a metal cluster.

[0039] В настоящем раскрытии кислота Льюиса предпочтительно является апротонной.[0039] In the present disclosure, the Lewis acid is preferably aprotic.

[0040] Соль металла, имеющая кислотность по Льюису, предпочтительно представляет собой галогенид и более предпочтительно представляет собой хлорид или бромид. В некоторых случаях ионы галогенов, полученные из галогенида, могут быть включены в координационно ненасыщенный МОК. Хотя такие ионы галогенов, в частности, ионы хлора и ионы брома, могут координироваться с металлическим кластером, поскольку ионы галогена легко подвергаются замене лиганда молекулами воды и отсоединяются от металлического кластера, они значительно не снижают гигроскопические характеристики координационно ненасыщенного МОК.[0040] The metal salt having a Lewis acidity is preferably a halide and more preferably is a chloride or bromide. In some cases, halogen ions derived from a halide may be included in the coordinately unsaturated IOC. Although such halogen ions, in particular, chlorine ions and bromine ions, can be coordinated with a metal cluster, since halogen ions are easily replaced by ligand with water molecules and are detached from the metal cluster, they do not significantly reduce the hygroscopic characteristics of the coordinately unsaturated MOC.

[0041] Соль металла, имеющая кислотность по Льюису, предпочтительно содержит металл, в котором число электронов на d-орбите иона металла, имеющего стабильное состояние степени окисления, составляет 0 или 10. Соль металла, содержащая такой металл, действует как кислота Льюиса и может способствовать десорбции иона монокарбоновой кислоты, который является основанием, из металлического кластера.[0041] A metal salt having a Lewis acidity preferably contains a metal in which the number of electrons on the d-orbit of a metal ion having a stable oxidation state is 0 or 10. A metal salt containing such a metal acts as a Lewis acid and can promote the desorption of the monocarboxylic acid ion, which is the base, from the metal cluster.

[0042] Предпочтительно, чтобы соль металла, имеющая кислотность по Льюису, была одна или несколько, выбранная из группы, состоящей из LiCl, MgCl2, AlCl3, ScCl3, YCl3, ZrCl4, HfCl4, MgBr2, и TiCl2Cp2. Cp представляет собой циклопентадиенильный анион или его производное, например, пентаметилциклопентадиенильный анион (Ср*). При использовании этих солей металлов ускоряется десорбция ионов монокарбоновых кислот из металлического кластера, в результате чего может быть получен координационно ненасыщенный МОК, имеющий высокую гигроскопичность.[0042] Preferably, the metal salt having a Lewis acidity is one or more selected from the group consisting of LiCl, MgCl 2 , AlCl 3 , ScCl 3 , YCl 3 , ZrCl 4 , HfCl 4 , MgBr 2 , and TiCl 2 Cp 2 . Cp is a cyclopentadienyl anion or derivative thereof, for example, pentamethylcyclopentadienyl anion (Cp *). When these metal salts are used, the desorption of monocarboxylic acid ions from the metal cluster is accelerated, as a result of which a coordinately unsaturated MOC having high hygroscopicity can be obtained.

[0043] Концентрация соли металла, имеющей кислотность по Льюису, в растворителе может составлять, например, 5 ммоль/л или более, 10 ммоль/л или более, 20 ммоль/л или более, 30 ммоль/л или более или 60 ммоль/л или более, и может составлять 600 ммоль/л или менее, 500 ммоль/л или менее, 300 ммоль/л или менее, или 200 ммоль/л или менее.[0043] The concentration of a metal salt having a Lewis acidity in a solvent can be, for example, 5 mmol / L or more, 10 mmol / L or more, 20 mmol / L or more, 30 mmol / L or more or 60 mmol / l or more, and may be 600 mmol / l or less, 500 mmol / l or less, 300 mmol / l or less, or 200 mmol / l or less.

[0044] Прекурсор МОК и соль металла, имеющая кислотность по Льюису, могут оставаться в состоянии сосуществования в растворителе. Прекурсор МОК может сосуществовать в растворителе с солью металла, имеющей кислотность по Льюису, за счет погружения прекурсора МОК в раствор, содержащий соль металла, имеющую кислотность по Льюису, и растворитель.[0044] The IOC precursor and a metal salt having a Lewis acidity may remain in a state of coexistence in the solvent. The IOC precursor can coexist in a solvent with a metal salt having a Lewis acidity by immersing the IOC precursor in a solution containing a metal salt having a Lewis acidity and a solvent.

[0045] Растворитель конкретно не ограничен при условии, что в нем можно диспергировать или растворить прекурсор МОК и соль металла, имеющую кислотность по Льюису. Например, вода, спирты, такие как метанол, этанол и изопропанол, амиды, такие как N,N-диметилформамид (ДМФА) и N,N-диэтилформамид (ДЭФА), или их комбинации могут быть использованы в качестве растворителя.[0045] The solvent is not particularly limited provided that it is possible to disperse or dissolve the MOC precursor and a metal salt having a Lewis acidity in it. For example, water, alcohols such as methanol, ethanol and isopropanol, amides such as N, N-dimethylformamide (DMF) and N, N-diethylformamide (DEPA), or combinations thereof can be used as a solvent.

[0046] Десорбция ионов монокарбоновой кислоты из металлического кластера может происходить при комнатной температуре или может происходить при нагревании. Например, раствор, содержащий прекурсор МОК, соль металла, имеющую кислотность по Льюису, и растворитель, могут быть нагреты. Температура нагрева может составлять 30°С или более, или 50°С или более, и может составлять 120°С или менее, или 100°С или менее. Кроме того, время нагревания может составлять 6 часов или более, 24 часа или более, или 48 часов или более, и может составлять 100 часов или менее, или 72 часа или менее.[0046] The desorption of monocarboxylic acid ions from a metal cluster can occur at room temperature or can occur when heated. For example, a solution containing an IOC precursor, a metal salt having a Lewis acidity, and a solvent can be heated. The heating temperature may be 30 ° C or more, or 50 ° C or more, and may be 120 ° C or less, or 100 ° C or less. In addition, the heating time may be 6 hours or more, 24 hours or more, or 48 hours or more, and may be 100 hours or less, or 72 hours or less.

[0047] Координационно ненасыщенный МОК может быть получен посредством десорбции, по меньшей мере, части ионов монокарбоновой кислоты из металлического кластера. Полученный координационно ненасыщенный МОК может быть очищен фильтрацией, промывкой или сушкой, если необходимо. Промывка может проводиться один или несколько раз с использованием растворителя, например, ДМФА или ацетона. Высушивание может быть выполнено, оставляя МОК стоять при комнатной температуре или нагревая при нормальном или пониженном давлении.[0047] A coordinately unsaturated MOC can be obtained by desorption of at least a portion of the monocarboxylic acid ions from a metal cluster. The resulting coordinately unsaturated IOC can be purified by filtration, washing or drying, if necessary. Washing may be carried out one or more times using a solvent, for example, DMF or acetone. Drying can be done by leaving the IOC at room temperature or heating under normal or reduced pressure.

[0048][0048]

<<Координационно ненасыщенный металл-органический каркас>><< Coordination unsaturated metal-organic framework >>

Координационно ненасыщенный металл-органический каркас (координационно ненасыщенный МОК) согласно настоящему изобретению содержит металлический кластер и ионы карбоновой кислоты, скоординированные с металлическим кластером. По меньшей мере, часть ионов карбоновой кислоты представляют собой ионы поликарбоновых кислот, которые связывают множество металлических кластеров друг с другом, и, по крайней мере, часть металлического кластера содержит координационно ненасыщенные центры. Координационно ненасыщенный МОК, согласно настоящему раскрытию, может быть получен вышеупомянутым способом получения согласно настоящему раскрытию.The coordinatively unsaturated metal-organic framework (coordinatively unsaturated MOC) according to the present invention contains a metal cluster and carboxylic acid ions coordinated with the metal cluster. At least a portion of the carboxylic acid ions are polycarboxylic acid ions that bind a plurality of metal clusters to each other, and at least a portion of the metal cluster contains coordination unsaturated centers. The coordinatively unsaturated IOC according to the present disclosure can be obtained by the aforementioned production method according to the present disclosure.

[0049] Более конкретно, координационно ненасыщенный металл-органический каркас согласно настоящему изобретению содержит металлический кластер типа M6O8-х(ОН)x и ионы карбоновых кислот, которые координированы с металлическим кластером, в котором[0049] More specifically, the coordinatively unsaturated metal-organic framework according to the present invention comprises a metal cluster of type M 6 O 8-x (OH) x and carboxylic acid ions that are coordinated with a metal cluster in which

М представляет собой ион элемента группы IV или ион редкоземельного элемента,M represents an ion of an element of group IV or an ion of a rare earth element,

в котором ионы карбоновой кислоты, скоординированные с металлическим кластером, представляют собой ион поликарбоновой кислоты в качестве полидентатного лиганда и ион монокарбоновой кислоты в качестве монодентатного лиганда, в которомin which the carboxylic acid ions coordinated with the metal cluster are a polycarboxylic acid ion as a polydentate ligand and a monocarboxylic acid ion as a monodentate ligand in which

множество металлических кластеров связаны друг с другом благодаря иону поликарбоновой кислоты,many metal clusters are connected to each other thanks to the polycarboxylic acid ion,

в котором количество ионов монокарбоновых кислот, скоординированных с металлическим кластером, составляет 80% или менее, если максимальное количество ионов монокарбоновых кислот, которые могут координироваться с металлическим кластером, составляет 100%, иin which the number of monocarboxylic acid ions coordinated with the metal cluster is 80% or less, if the maximum number of monocarboxylic acid ions that can be coordinated with the metal cluster is 100%, and

максимальное количество ионов монокарбоновой кислоты, которые могут координироваться с металлическим кластером, составляет шесть для каждого металлического кластера.the maximum number of monocarboxylic acid ions that can be coordinated with a metal cluster is six for each metal cluster.

[0050] Термин «координационно ненасыщенные центры» координационно ненасыщенного МОК согласно настоящему изобретению означает координационные центры, в которых ионы карбоновой кислоты, содержащие ионы монокарбоновых кислот и ионы поликарбоновых кислот, не скоординированы, и другие поливалентные лиганды не скоординированы. Молекулы, например вода (H2O), или диметилформамид (ДМФА) могут быть скоординированы с координационно ненасыщенными центрами, и эти молекулы могут быть получены из растворителя.[0050] The term “coordinatively unsaturated centers” of the coordinatively unsaturated MOC according to the present invention means coordination centers in which carboxylic acid ions containing monocarboxylic acid ions and polycarboxylic acid ions are not coordinated and other polyvalent ligands are not coordinated. Molecules, for example water (H 2 O), or dimethylformamide (DMF) can be coordinated with coordinatively unsaturated centers, and these molecules can be obtained from a solvent.

[0051] Предполагается, что фрагмент органической группы, который представляет собой гидрофобный фрагмент иона карбоновой кислоты, который скоординирован с металлическим кластером, например метильной группы в ионе уксусной кислоты, снижает гигроскопичность МОК в условиях низкой влажности, поскольку метильная группа ориентирована на поверхности пор МОК и проявляет гидрофобность.[0051] It is believed that a fragment of an organic group, which is a hydrophobic fragment of a carboxylic acid ion, that is coordinated with a metal cluster, for example a methyl group in an acetic acid ion, reduces the hygroscopicity of MOC in low humidity conditions, since the methyl group is oriented on the pore surface of the MOC and shows hydrophobicity.

[0052] Полагают, что координационно ненасыщенный МОК согласно настоящему раскрытию может проявлять высокую гигроскопичность даже в условиях низкой влажности, поскольку лиганды, имеющие такие гидрофобные центры, по меньшей мере, частично, удаляются из координационно ненасыщенных центров координационно ненасыщенного МОК согласно настоящему раскрытию. Кроме того, считается, что путем изменения количества координационно ненасыщенных центров в координационно ненасыщенном МОК можно легко регулировать влажность, которая может быть адсорбирована.[0052] It is believed that the coordinately unsaturated MOCs of the present disclosure may exhibit high hygroscopicity even in low humidity conditions, since ligands having such hydrophobic centers are at least partially removed from the coordinatively unsaturated centers of the coordinatively unsaturated MOCs of the present disclosure. In addition, it is believed that by varying the number of coordinatively unsaturated centers in the coordinatively unsaturated MOC, it is possible to easily control the humidity that can be adsorbed.

[0053] Таким образом, адсорбционная влажность координационно-ненасыщенного МОК согласно настоящему изобретению может составлять 30% или менее, 28% или менее, 26% или менее, 24% или менее, 22% или менее или 20% или менее, и может составлять 10% или более, 12% или более, 16% или более, или 18% или более. Следует отметить, что в настоящем описании адсорбционная влажность означает относительную влажность при адсорбции водяного пара в количестве, равном половине максимального количества адсорбции водяного пара.[0053] Thus, the adsorption moisture of the coordination-unsaturated MOC according to the present invention can be 30% or less, 28% or less, 26% or less, 24% or less, 22% or less or 20% or less, and can be 10% or more, 12% or more, 16% or more, or 18% or more. It should be noted that in the present description adsorption humidity means the relative humidity during the adsorption of water vapor in an amount equal to half the maximum amount of adsorption of water vapor.

[0054] Гигроскопичность координационно ненасыщенного МОК будет раскрыта со ссылкой на фиг. 1, где показан пример способа получения координационно ненасыщенного МОК согласно настоящему раскрытию.[0054] The hygroscopicity of the coordination unsaturated MOC will be disclosed with reference to FIG. 1, an example of a method for producing a coordinately unsaturated MOC according to the present disclosure is shown.

[0055] В МОК, показанном на левой стороне фиг. 1, в качестве примера обычного МОК, ион тримезиновой кислоты, который представляет собой поликарбоновую кислоту тридентатного лиганда, и ион уксусной кислоты, который представляет собой ион монокарбоновой кислоты монодентатного лиганда, координируются с Zr6O4(OH)4 в качестве металлического кластера. Поликарбоновая кислота действует как органический линкер между соседними металлическими кластерами, что позволяет образовать сетчатую периодическую структуру.[0055] In the IOC shown on the left side of FIG. 1, as an example of a conventional IOC, a trimesic acid ion, which is a tridentate ligand polycarboxylic acid, and an acetic acid ion, which is a monodentate ligand monocarboxylic acid ion, are coordinated with Zr 6 O 4 (OH) 4 as a metal cluster. Polycarboxylic acid acts as an organic linker between adjacent metal clusters, which allows the formation of a periodic periodic structure.

[0056] В координационно ненасыщенном МОК, показанном с правой стороны на фиг. 1, в качестве примера координационно ненасыщенного МОК согласно настоящему изобретению, часть металлического кластера содержит один или множество координационно ненасыщенных центров (участки, окруженные пунктирной линией). Поскольку эти координационно ненасыщенные центры вносят вклад в гидрофилизацию поверхности пор координационно ненасыщенного МОК, считается, что адсорбция воды в поры координационно ненасыщенного МОК стимулируется по сравнению с МОК, в которых отсутствуют координационно ненасыщенные центры.[0056] In the coordinatively unsaturated MOC shown on the right side in FIG. 1, as an example of a coordinately unsaturated MOC according to the present invention, a part of a metal cluster contains one or a plurality of coordinatively unsaturated centers (regions surrounded by a dashed line). Since these coordinatively unsaturated centers contribute to the hydrophilization of the pore surface of coordinately unsaturated MOCs, it is believed that water adsorption into the pores of coordinatively unsaturated MOCs is stimulated compared to MOCs in which there are no coordinatively unsaturated centers.

[0057] Поскольку диаметры пор обычных МОК в несколько раз больше такового у молекул воды, и молекулы воды адсорбируются в порах в результате взаимодействия молекул воды с поверхностью пор и взаимодействия между молекулами воды, считается, что гидрофилизация поверхности пор оказывает существенное влияние на улучшение гигроскопичности. Кроме того, также считается, что гигроскопичность можно регулировать, изменяя число координационно ненасыщенных центров в координационно ненасыщенном МОК.[0057] Since the pore diameters of conventional MOCs are several times larger than those of water molecules, and water molecules are adsorbed in the pores as a result of the interaction of water molecules with the pore surface and the interaction between water molecules, it is believed that hydrophilization of the pore surface has a significant effect on improving hygroscopicity. In addition, it is also believed that hygroscopicity can be controlled by changing the number of coordinatively unsaturated centers in the coordinately unsaturated MOC.

[0058] Координационно ненасыщенный МОК согласно настоящему изобретению может использоваться, в зависимости от применения, в форме порошка или в форме гранул или таблеток. Кроме того, при формировании координационно ненасыщенного МОК согласно настоящему изобретению может использоваться полимерное связующее или подобное вещество.[0058] The coordination unsaturated MOA according to the present invention can be used, depending on the application, in the form of a powder or in the form of granules or tablets. In addition, when forming the coordination unsaturated MOC according to the present invention, a polymeric binder or the like can be used.

[0059] Каждый составляющий элемент, входящий в координационно ненасыщенный МОК согласно настоящему раскрытию, будет раскрыт ниже.[0059] Each constituent element included in the coordinately unsaturated IOC according to the present disclosure will be disclosed below.

[0060][0060]

<Металлический кластер><Metal cluster>

В координационно ненасыщенном МОК, согласно настоящему изобретению, металлический кластер определяет форму вершины в периодической структуре координационно ненасыщенного МОК. В качестве металлического кластера можно использовать любой металлический кластер, способный формировать МОК.In the coordinately unsaturated MOC according to the present invention, the metal cluster determines the vertex shape in the periodic structure of the coordinatively unsaturated MOC. As a metal cluster, any metal cluster capable of forming an MOC can be used.

[0061] Например, металлический кластер типа M6O8-х(ОН)х может быть использован в качестве металлического кластера координационно ненасыщенного МОК согласно настоящему изобретению.[0061] For example, a metal cluster of type M 6 O 8-x (OH) x can be used as the metal cluster of the coordination unsaturated MOC according to the present invention.

[0062] Этот металлический кластер имеет структуру, показанную на фиг. 2, где М представляет собой четырехвалентный элемент периодической таблицы группы IV или ион редкоземельного элемента, например, Zr4+, Hf4+, и Се4+, в частности, Zr4+, и его насыщенное координационное число равно 12. Примеры МОК, содержащего этот металлический кластер, включают в себя MOF-808, UiO-66 и MOF-801. Кроме того, примеры лигандов для этого металлического кластера включают в себя тримезиновую кислоту, муравьиную кислоту, терефталевую кислоту и фумаровую кислоту.[0062] This metal cluster has the structure shown in FIG. 2, where M is a tetravalent element of the periodic table of group IV or a rare earth ion, for example, Zr 4+ , Hf 4+ , and Ce 4+ , in particular Zr 4+ , and its saturated coordination number is 12. Examples of MOC, containing this metal cluster include MOF-808, UiO-66, and MOF-801. In addition, examples of ligands for this metal cluster include trimesic acid, formic acid, terephthalic acid and fumaric acid.

[0063] Например, если металлический кластер координационно ненасыщенного МОК согласно настоящему изобретению представляет собой металлический кластер типа M6O8-х(ОН)x, то ионы карбоновой кислоты, скоординированные с металлическим кластером, включают в себя ион поликарбоновой кислоты в качестве полидентатного лиганда и ион C1-3 монокарбоновой кислоты в качестве монодентатного лиганда и менее 6, 5 или менее, или 4 или менее ионов монокарбоновых кислот могут быть скоординированы с металлическим кластером.[0063] For example, if the coordination-unsaturated MOC metal cluster of the present invention is a metal cluster of type M 6 O 8 - x (OH) x , then the carboxylic acid ions coordinated with the metal cluster include a polycarboxylic acid ion as a polydentate ligand and C 1-3 monocarboxylic acid ion as a monodentate ligand and less than 6, 5 or less, or 4 or less monocarboxylic acid ions can be coordinated with the metal cluster.

[0064] Необходимо отметить, что в случае металлического кластера типа M6O8-х(ОН)х максимальное количество ионов монокарбоновой кислоты, которое может быть скоординировано с металлическим кластером, составляет шесть для каждого металлического кластера.[0064] It should be noted that in the case of a metal cluster of type M 6 O 8-x (OH) x, the maximum number of monocarboxylic acid ions that can be coordinated with the metal cluster is six for each metal cluster.

[0065] Таким образом, в настоящем раскрытии предпочтительно, чтобы количество ионов монокарбоновой кислоты, скоординированных с металлическим кластером, составляло 80% или менее, если максимальное количество ионов монокарбоновой кислоты, которое может быть скоординировано с металлическим кластером типа M6O8-х(ОН)x, равно 100%, причем более предпочтительно в диапазоне от 5 до 80%. Кроме того, количество ионов монокарбоновой кислоты, скоординированных с этим металлическим кластером, может составлять 7% или более, 10% или более, 15% или более, 20% или более, 25% или более, 30% или более, 35% или более, 40% или более, 45% или более, или 50% или более, и могут составлять 95% или менее, 90% или менее, 85% или менее, 80% или менее, 78% или менее, или 75% или менее.[0065] Thus, in the present disclosure, it is preferable that the number of monocarboxylic acid ions coordinated with a metal cluster is 80% or less if the maximum number of monocarboxylic acid ions that can be coordinated with a metal cluster of type M 6 O 8-x ( OH) x is 100%, more preferably in the range of 5 to 80%. In addition, the number of monocarboxylic acid ions coordinated with this metal cluster can be 7% or more, 10% or more, 15% or more, 20% or more, 25% or more, 30% or more, 35% or more , 40% or more, 45% or more, or 50% or more, and may be 95% or less, 90% or less, 85% or less, 80% or less, 78% or less, or 75% or less .

[0066][0066]

<Ион поликарбоновой кислоты><Polycarboxylic acid ion>

Ионы поликарбоновой кислоты функционируют как органический линкер, координируя их карбоксилатную группу с металлическим кластером и связывая множество металлических кластеров друг с другом. Это формирует периодическую структуру координационно ненасыщенного МОК. Может быть использована любая произвольная поликарбоновая кислота, с которой может образовываться МОК, и, как правило, ионы поликарбоновой кислоты представляют собой ионы ди-, три- или тетраполикарбоновых кислот.Polycarboxylic acid ions function as an organic linker, coordinating their carboxylate group with a metal cluster and linking many metal clusters to each other. This forms the periodic structure of the coordinately unsaturated IOC. Any arbitrary polycarboxylic acid with which MOC can be formed can be used, and typically polycarboxylic acid ions are ions of di-, tri- or tetrapolycarboxylic acids.

[0067] Примеры двухвалентных ионов карбоновой кислоты включают в себя замещенные или незамещенные ионы изофталевой кислоты, замещенные или незамещенные ионы терефталевой кислоты, ионы оксалата, ионы фумарата, ионы малоната, ионы транс,транс-муконовой кислоты, ионы цис,цис-муконовой кислоты, ионы 2-6-нафталиндикарбоновой кислоты, ионы 9,10-антрацендикарбоновой кислоты, ионы 2,2'-диамино-4,4'-стильбендикарбоновой кислоты, ионы 2,2'-динитро-4,4'-стильбендикарбоновой кислоты, и ионы 2,3-пиразиндикарбоновой кислоты.[0067] Examples of divalent carboxylic acid ions include substituted or unsubstituted isophthalic acid ions, substituted or unsubstituted terephthalic acid ions, oxalate ions, fumarate ions, malonate ions, trans, trans-muconic acid ions, cis ions, cis-muconic acid, 2-6-naphthalenedicarboxylic acid ions, 9,10-anthracene dicarboxylic acid ions, 2,2'-diamino-4,4'-stilbendicarboxylic acid ions, 2,2'-dinitro-4,4'-stilbendicarboxylic acid ions, and ions 2,3-pyrazindicarboxylic acid.

[0068] Замещенные или незамещенные ионы изофталевой кислоты могут быть представлены формулой 1.[0068] Substituted or unsubstituted isophthalic acid ions may be represented by formula 1.

[0069][0069]

[Формула 1][Formula 1]

Figure 00000001
Figure 00000001

[0070] В формуле 1 каждый R представляет собой независимый заместитель, отличный от карбоксилатной группы, и n представляет собой целое число от 0 до 4. R конкретно не ограничен при условии, что указанные выше ионы могут функционировать в качестве органического линкера с образованием МОК. Их примеры включают гидроксигруппы, нитрогруппы, фторгруппы, хлоргруппы, бромогруппы, йодные группы, цианогруппы, метильные группы, этильные группы, трет-бутильные группы и этинильные группы. Предпочтительно, чтобы у R отсутствовал положительный заряд, который нейтрализует отрицательный заряд карбоксилат-иона. Примеры R, имеющего положительный заряд, включают аммониевые группы, такие как триметиламмониевая группа (-N(CH3)3 +) или триэтиламмониевая группа (-N(C2H5)3 +).[0070] In formula 1, each R is an independent substituent other than a carboxylate group, and n is an integer from 0 to 4. R is not particularly limited provided that the above ions can function as an organic linker to form an MOC. Examples thereof include hydroxy groups, nitro groups, fluoro groups, chloro groups, bromo groups, iodine groups, cyano groups, methyl groups, ethyl groups, tert-butyl groups and ethynyl groups. Preferably, R has no positive charge that neutralizes the negative charge of the carboxylate ion. Examples of R having a positive charge include ammonium groups such as a trimethyl ammonium group (-N (CH 3 ) 3 + ) or a triethyl ammonium group (-N (C 2 H 5 ) 3 + ).

[0071] Конкретные примеры ионов изофталевой кислоты, представленные формулой 1, включают в себя изофталат-ионы (m-BDC2-), 5-гидроксиизофталата, ионы 5-нитроизофталата, ионы 5-терт-бутилизофталата, ионы 5-этинил изофталата, ионы 5-хлоризофталата, ионы 5-бромизофталата, ионы 5-цианизофталата, и ионы 4,6-диметилизофталата. Замещенный или незамещенный ион изофталевой кислоты, представленный формулой 1, предпочтительно представляет собой ион изофталевой кислоты (m-BDC2-).[0071] Specific examples of isophthalic acid ions represented by Formula 1 include isophthalate ions (m-BDC 2- ), 5-hydroxyisophthalate, 5-nitroisophthalate ions, 5-tert-butyl isophthalate ions, 5-ethynyl isophthalate ions, ions 5-chlorisophthalate, 5-bromisophthalate ions, 5-cyanisophthalate ions, and 4,6-dimethylisophthalate ions. The substituted or unsubstituted isophthalic acid ion represented by Formula 1 is preferably an isophthalic acid ion (m-BDC 2- ).

[0072] Замещенные или незамещенные ионы терефталевой кислоты могут быть представлены формулой 2.[0072] Substituted or unsubstituted terephthalic acid ions can be represented by formula 2.

[0073][0073]

[Формула 2][Formula 2]

Figure 00000002
Figure 00000002

[0074] В формуле 2 каждый R представляет собой независимый заместитель, отличный от карбоксилатной группы, и n представляет собой целое число от 0 до 4. R конкретно не ограничен при условии, что указанные выше ионы могут функционировать в качестве органического линкера с образованием МОК. Их примеры включают гидроксигруппы, нитрогруппы, фторгруппы, хлоргруппы, бромогруппы, йодные группы, цианогруппы, метильные группы, этильные группы, трет-бутильные группы и этинильные группы. Предпочтительно, чтобы у R отсутствовал положительный заряд, который нейтрализует отрицательный заряд карбоксилат-иона. Примеры R, имеющего положительный заряд, включают аммониевые группы, такие как триметиламмониевая группа (-N(CH3)3 +) или триэтиламмониевая группа (-N(C2H5)3 +).[0074] In formula 2, each R is an independent substituent other than a carboxylate group, and n is an integer from 0 to 4. R is not particularly limited provided that the above ions can function as an organic linker to form an MOC. Examples thereof include hydroxy groups, nitro groups, fluoro groups, chloro groups, bromo groups, iodine groups, cyano groups, methyl groups, ethyl groups, tert-butyl groups and ethynyl groups. Preferably, R has no positive charge that neutralizes the negative charge of the carboxylate ion. Examples of R having a positive charge include ammonium groups such as a trimethyl ammonium group (-N (CH 3 ) 3 + ) or a triethyl ammonium group (-N (C 2 H 5 ) 3 + ).

[0075] Конкретные примеры замещенных или незамещенных ионов терефталевой кислоты, представленных формулой 2, включают в себя ионы терефталевой кислоты (p-BDC2-), ионы 2-аминотерефталевой кислоты, ионы 2,5-диаминотерефталевой кислоты, ионы 2-гидрокситерефталевой кислоты, и ионы 2,5-дигидрокситерефталевой кислоты. Замещенные или незамещенные ионы терефталевой кислоты, представленные формулой 2, предпочтительно представляют собой ион терефталевой кислоты (p-BDC2-).[0075] Specific examples of substituted or unsubstituted terephthalic acid ions represented by Formula 2 include terephthalic acid ions (p-BDC 2- ), 2-aminoterephthalic acid ions, 2,5-diaminoterephthalic acid ions, 2-hydroxyterephthalic acid ions, and 2,5-dihydroxyterephthalic acid ions. The substituted or unsubstituted terephthalic acid ions represented by Formula 2 are preferably terephthalic acid ion (p-BDC 2- ).

[0076] Примеры трехвалентных ионов карбоновой кислоты включают в себя замещенные или незамещенные ионы тримезиновой кислоты, ионы 1,3,5-трис(4-карбоксифенил) бензола, ионы 1,3,5-трискарбоксифенилэтинилбензола, ионы 4,4',4''-с-триазин-2,4,6-триил-трибензойной кислоты, ионы 1,3,5-трис(4'-карбокси[1,1'-бифенил]-4-ил)бензола, ионы дифенил-3-4'-5-трикарбоновой кислоты, и ионы 4,4',4''-(1,3,5-триазин-2,4,6-триил триимино)трисбензойной кислоты.[0076] Examples of trivalent carboxylic acid ions include substituted or unsubstituted trimesic acid ions, 1,3,5-tris (4-carboxyphenyl) benzene ions, 1,3,5-triscarboxyphenylethynylbenzene ions, 4.4 ', 4' ions '-c-triazine-2,4,6-triyl-tribenzoic acid, 1,3,5-tris (4'-carboxy [1,1'-biphenyl] -4-yl) benzene ions, diphenyl-3- ions 4'-5-tricarboxylic acid; and 4.4 ', 4' '- (1,3,5-triazine-2,4,6-triyl triimino) trisbenzoic acid ions.

[0077] Замещенные или незамещенные ионы тримезиновой кислоты могут быть представлены формулой 3.[0077] Substituted or unsubstituted trimesinic acid ions can be represented by formula 3.

[0078][0078]

[Формула 3][Formula 3]

Figure 00000003
Figure 00000003

[0079] В формуле 3 каждый R представляет собой независимый заместитель, отличный от карбоксилатной группы, и n представляет собой целое число от 0 до 3. R конкретно не ограничен при условии, что указанные выше ионы могут функционировать в качестве органического линкера с образованием МОК. Их примеры включают гидроксигруппы, нитрогруппы, фторгруппы, хлоргруппы, бромогруппы, йодные группы, цианогруппы, метильные группы, этильные группы, трет-бутильные группы и этинильные группы.[0079] In formula 3, each R is an independent substituent other than a carboxylate group, and n is an integer from 0 to 3. R is not specifically limited provided that the above ions can function as an organic linker to form an MOC. Examples thereof include hydroxy groups, nitro groups, fluoro groups, chloro groups, bromo groups, iodine groups, cyano groups, methyl groups, ethyl groups, tert-butyl groups and ethynyl groups.

[0080] Конкретные примеры замещенных или незамещенных ионов тримезиновой кислоты, представленных формулой 3, включают в себя ионы тримезиновой кислоты (ВТС3-), ионы 2-гидрокси-1,3,5-бензолтрикарбоновой кислоты, ионы 2-нитро-1,3,5-бензолтрикарбоновой кислоты, ионы 2-хлор-1,3,5-бензолтрикарбоновой кислоты, ионы 2-бром-1,3,5-бензолтрикарбоновой кислоты, и ионы 2-метил-1,3,5-бензолтрикарбоновой кислоты. Замещенные или незамещенные ионы тримезиновой кислоты, представленные формулой 1, предпочтительно представляют собой ион тримезиновой кислоты (ВТС3-).[0080] Specific examples of substituted or unsubstituted trimesic acid ions represented by formula 3 include trimesic acid ions (BTC 3- ), 2-hydroxy-1,3,5-benzenetricarboxylic acid ions, 2-nitro-1,3 ions , 5-benzene-tricarboxylic acid, 2-chloro-1,3,5-benzene-tricarboxylic acid ions, 2-bromo-1,3,5-benzene-tricarboxylic acid ions, and 2-methyl-1,3,5-benzene-tricarboxylic acid ions. The substituted or unsubstituted trimesic acid ions represented by formula 1 are preferably trimesic acid ion (BTC 3- ).

[0081] Примеры четырехвалентных ионов карбоновой кислоты включают в себя ионы [1,1':4',1'']терфенил-3,3'',5,5''-тетракарбоновой кислоты, ионы 3,3',5,5'-тетракарбоксидифенилметана, ионы 1,2,4,5-тетракис(4-карбоксифенил)бензола, и ионы дифенил-3,3',5,5'-тетракарбоновой кислоты.[0081] Examples of tetravalent carboxylic acid ions include [1,1 ': 4', 1 ""] terphenyl-3,3 ", 5,5" -tetracarboxylic acids, 3,3 ', 5, 5'-tetracarboxydiphenylmethane, 1,2,4,5-tetrakis (4-carboxyphenyl) benzene ions, and diphenyl-3,3 ', 5,5'-tetracarboxylic acid ions.

[0082] Ион поликарбоновой кислоты предпочтительно представляет собой, по меньшей мере, один из группы, состоящей из замещенных или незамещенных ионов изофталевой кислоты, замещенных или незамещенных ионов терефталевой кислоты и замещенных или незамещенных ионов тримезиновой кислоты. При использовании вышеупомянутого иона поликарбоновой кислоты сетчатая периодическая структура, имеющая поры, подходящие для адсорбции водяного пара, может быть придана координационно ненасыщенному МОК. Ионы поликарбоновой кислоты могут представлять собой комбинацию двухвалентных ионов карбоновой кислоты и трехвалентных ионов карбоновой кислоты.[0082] The polycarboxylic acid ion is preferably at least one of the group consisting of substituted or unsubstituted isophthalic acid ions, substituted or unsubstituted terephthalic acid ions, and substituted or unsubstituted trimesinic acid ions. Using the aforementioned polycarboxylic acid ion, a net periodic structure having pores suitable for adsorption of water vapor can be imparted to a coordinately unsaturated IOC. Polycarboxylic acid ions can be a combination of divalent carboxylic acid ions and trivalent carboxylic acid ions.

[0083] Доля ионов поликарбоновой кислоты может составлять 20% мол. или более, 30% мол. или более, или 40% мол. или более, и может составлять 95% мол. или менее, 90% мол. или менее или 85% мол. или менее с использованием общего молярного числа ионов карбоновой кислоты в качестве уровня отсчета.[0083] The proportion of polycarboxylic acid ions may be 20 mol%. or more, 30 mol%. or more, or 40 mol%. or more, and may be 95 mol%. or less, 90 mol%. or less or 85 mol%. or less using the total molar number of carboxylic acid ions as a reference level.

[0084][0084]

<Ион монокарбоновой кислоты><Monocarboxylic acid ion>

Координационно ненасыщенный МОК может включать в себя ион монокарбоновой кислоты, скоординированный с металлическим кластером. Ион монокарбоновой кислоты функционирует как монодентатный лиганд, подавляет координацию полидентатного лиганда, например, иона поликарбоновой кислоты, с металлическим кластером и может использоваться для контроля периодической структуры и кристаллической формы (морфологии) координационно ненасыщенного МОК.The coordinately unsaturated MOC may include a monocarboxylic acid ion coordinated with a metal cluster. A monocarboxylic acid ion functions as a monodentate ligand, inhibits the coordination of a polydentate ligand, for example, a polycarboxylic acid ion, with a metal cluster and can be used to control the periodic structure and crystalline form (morphology) of coordinatively unsaturated IOC.

[0085] Ион монокарбоновой кислоты конкретно не ограничен при условии, что с ним может образовываться координационно ненасыщенный МОК. Поскольку ион монокарбоновой кислоты является предпочтительным для формирования периодической структуры координационно ненасыщенного МОК, ион монокарбоновой кислоты предпочтительно представляет собой ион монокарбоновой кислоты С1-3. Монокарбоновая кислота С1-3 предпочтительно представляет собой, по меньшей мере, одну из группы, состоящей из ионов муравьиной кислоты, ионов уксусной кислоты и ионов пропионовой кислоты, и более предпочтительно, по меньшей мере, одну из группы, состоящей из ионов муравьиной кислоты и ионов уксусной кислоты.[0085] A monocarboxylic acid ion is not particularly limited provided that coordinatively unsaturated IOC can form with it. Since a monocarboxylic acid ion is preferred for the formation of a periodic structure of coordination unsaturated MOC, the monocarboxylic acid ion is preferably a C 1-3 monocarboxylic acid ion. Monocarboxylic acid C 1-3 preferably represents at least one of the group consisting of formic acid ions, acetic acid ions and propionic acid ions, and more preferably at least one of the group consisting of formic acid ions and acetic acid ions.

[0086] Доля ионов монокарбоновой кислоты может составлять 5% мол. или более, 10% мол. или более или 15% мол. или более, и может составлять 80% мол. или менее, 70% мол. или менее или 60% мол. или менее по отношению к общему молярному числу ионов карбоновой кислоты.[0086] The proportion of monocarboxylic acid ions may be 5 mol%. or more, 10 mol%. or more or 15 mol%. or more, and may be 80 mol%. or less, 70 mol%. or less or 60 mol%. or less with respect to the total molar number of carboxylic acid ions.

[0087][0087]

<Полидентатные лиганды, отличные от поликарбоновых кислот><Polydentate ligands other than polycarboxylic acids>

Координационно ненасыщенный МОК может включать полидентатный лиганд, отличный от поликарбоновой кислоты, например, полидентатный лиганд донорный азот. Примеры таких полидентатных лигандов в качестве донорного азота включают в себя ионы имидазола, ионы 2-метилимидазола (mIM), 4,4'-бипиридила, этилендиамина, 1,4-диазабицикло[2.2.2]октана (DABCO), пиразина, 1,2-бис(4-пиридил)этана, и 1,2-бис(4-пиридил)этилена. Подобно ионам поликарбоновых кислот, эти полидентатные лиганды, отличные от лигандов карбоновых кислот, могут функционировать в качестве органического линкера, связывая множество металлических кластеров друг с другом. В настоящем раскрытии лиганд, содержащий как две, так и более карбоксилатные группы и атом азота, имеющий свойство донора, классифицируется как ион поликарбоновой кислоты.The coordinatively unsaturated MOC may include a polydentate ligand other than polycarboxylic acid, for example, a polydentate ligand donor nitrogen. Examples of such polydentate ligands as donor nitrogen include imidazole ions, 2-methylimidazole ions (mIM), 4,4'-bipyridyl, ethylenediamine, 1,4-diazabicyclo [2.2.2] octane (DABCO), pyrazine, 1, 2-bis (4-pyridyl) ethane, and 1,2-bis (4-pyridyl) ethylene. Like polycarboxylic acid ions, these polydentate ligands, other than carboxylic acid ligands, can function as an organic linker, linking many metal clusters to each other. In the present disclosure, a ligand containing both two or more carboxylate groups and a nitrogen atom having a donor property is classified as a polycarboxylic acid ion.

[0088] Доля полидентатного лиганда, отличного от поликарбоновой кислоты, может составлять 40% мол. или менее, 30% мол. или менее или 20% мол. или менее по отношению к общему молярному числу лигандов, скоординированных с металлическим кластером. Кроме того, координационно ненасыщенный МОК может не включать в себя полидентатный лиганд, отличный от поликарбоновой кислоты.[0088] The proportion of a multidentate ligand other than polycarboxylic acid may be 40 mol%. or less, 30 mol%. or less or 20 mol%. or less relative to the total molar number of ligands coordinated with the metal cluster. In addition, the coordinately unsaturated MOC may not include a polydentate ligand other than polycarboxylic acid.

[0089][0089]

<Ион металла, не включенный в металлический кластер (ион металла вне кластера)><Metal ion not included in the metal cluster (metal ion outside the cluster)>

Координационно ненасыщенный МОК согласно настоящему изобретению может включать в себя ион металла, который не включен в металлический кластер. В настоящем раскрытии ион металла, который не включен в металлический кластер, упоминается как «ион металла вне кластера». Как будет раскрыто ниже, координационно ненасыщенный МОК согласно настоящему изобретению может быть получен посредством обеспечения возможности того, чтобы прекурсор металл-органического каркаса и металлический растворитель, имеющий кислотность по Льюису, сосуществовали в растворителе, и обеспечения десорбции ионов монокарбоновой кислоты, которые скоординированы с металлическим кластером. Таким образом, координационно ненасыщенный МОК согласно настоящему изобретению может включать в себя ионы металлов, полученные из соли металла, используемой в качестве ионов металла вне кластера в некоторых случаях.The coordination unsaturated MOC of the present invention may include a metal ion that is not included in a metal cluster. In the present disclosure, a metal ion that is not included in a metal cluster is referred to as a “metal ion outside the cluster”. As will be described below, the coordinatively unsaturated MOA according to the present invention can be obtained by allowing the metal-organic carcass precursor and a metal solvent having Lewis acidity to coexist in the solvent, and allowing the desorption of monocarboxylic acid ions that are coordinated with the metal cluster . Thus, the coordinately unsaturated MOC according to the present invention may include metal ions derived from a metal salt used as metal ions outside the cluster in some cases.

[0090] Хотя это и не связано какой-либо конкретной теорией, считается, что ионы металла вне кластера образуют комплекс с ионами монокарбоновой кислоты, десорбированными из металлического кластера, и уравновешивают заряд всего координационно ненасыщенного МОК, что является результатом присутствия такого комплекса, например, в порах координационно ненасыщенного МОК.[0090] Although this is not related to any particular theory, it is believed that metal ions outside the cluster form a complex with monocarboxylic acid ions desorbed from the metal cluster and balance the charge of the entire coordination unsaturated MOC, which is the result of the presence of such a complex, for example, in the pores of coordinatively unsaturated IOC.

[0091] Ионы металла вне кластера могут быть, по меньшей мере, одним из группы, состоящей из Li+, Mg2+, Al3+, Sc3+, Y3+, Ti4+, Zr4+ и Hf4+.[0091] The metal ions outside the cluster may be at least one of the group consisting of Li + , Mg 2+ , Al 3+ , Sc 3+ , Y 3+ , Ti 4+ , Zr 4+ and Hf 4+ .

[0092][0092]

<<Химический тепловой насос>><< Chemical heat pump >>

Координационно ненасыщенный металл-органический каркас согласно настоящему изобретению может быть использован, например, в качестве гигроскопичного материала в химическом тепловом насосе. Химический тепловой насос в этом случае содержит хранилище воды для хранения воды, в котором хранится вода в качестве рабочего вещества, блок для хранения гигроскопичного материала и канал для потока водяного пара, который обеспечивает циркуляцию водяного пара между хранилищем воды и блоком для хранения гигроскопичного материала. В таком химическом тепловом насосе хранилище воды может использоваться как в качестве испарителя, так и в качестве конденсатора, или хранилище воды может использоваться в качестве испарителя, и водяной пар может конденсироваться отдельным конденсатором. Такой химический тепловой насос можно использовать для кондиционирования воздуха и отопления транспортных средств, жилых домов и производственных помещений.The coordination unsaturated metal-organic framework according to the present invention can be used, for example, as a hygroscopic material in a chemical heat pump. The chemical heat pump in this case contains a water storage tank for storing water, in which water is stored as a working substance, a unit for storing hygroscopic material and a channel for the flow of water vapor, which circulates water vapor between the water store and the unit for storing hygroscopic material. In such a chemical heat pump, the water storage can be used both as an evaporator and as a condenser, or the water storage can be used as an evaporator, and water vapor can be condensed by a separate condenser. Such a chemical heat pump can be used for air conditioning and heating of vehicles, residential buildings and industrial premises.

[0093] Будет раскрыт аспект, в котором хранилище воды используется как испаритель и конденсатор в таком химическом тепловом насосе. Как показано, например, на левой стороне фиг. 11(a), тепло подводится снаружи к воде (жидкость H2O) в хранилище 10 воды для испарения воды в резервуаре для хранения воды, в результате чего образуется водяной пар (парообразный H2O). Этот этап также называют этапом передачи холода из хранилища воды наружу, посредством испарения воды в хранилище воды с образованием водяного пара. В это время в таком химическом тепловом насосе, как показано на правой стороне фиг. 11(a), водяной пар, генерируемый хранилищем 10 воды, поступает в часть 20 для хранения гигроскопичного материала через канал 30 для потока водяного пара, вступает в реакцию с гигроскопичным материалом и подает тепло адсорбции наружу. Иными словами, в таком тепловом насосе тепло может передаваться со стороны хранилища 10 воды на сторону части 20 для хранения гигроскопичного материала.[0093] An aspect will be disclosed in which the water storage is used as an evaporator and condenser in such a chemical heat pump. As shown, for example, on the left side of FIG. 11 (a), heat is supplied externally to the water (H 2 O liquid) in the water storage 10 to evaporate water in the water storage tank, resulting in water vapor (vaporous H 2 O). This step is also called the step of transferring cold from the water storage to the outside, by evaporating water into the water storage to form water vapor. At this time, in such a chemical heat pump, as shown on the right side of FIG. 11 (a), the water vapor generated by the water storage 10 enters the hygroscopic material storage part 20 through the water vapor channel 30, reacts with the hygroscopic material, and supplies adsorption heat to the outside. In other words, in such a heat pump, heat can be transferred from the side of the water storage 10 to the side of the storage part 20 for absorbent material.

[0094] Кроме того, в таком химическом тепловом насосе на этапе регенерации, реакция в котором показана на фиг. 11(a), эта реакция может быть осуществлена снова, как показано на правой стороне фиг. 11(b), тепло подается снаружи в часть 20 для хранения гигроскопичного материала, и вода десорбируется из гигроскопичного материала с образованием водяного пара. Эта стадия может также упоминаться как стадия, на которой холод подается наружу из части 20 для хранения гигроскопичного материала посредством десорбции воды из гигроскопичного материала в части 20 для хранения гигроскопичного материала. В это время в таком химическом тепловом насосе, как показано на левой стороне фиг. 11(b), водяной пар, образующийся в части 20 для хранения гигроскопичного материала, подается в хранилище 10 воды и конденсируется, в результате чего скрытая теплота конденсации подается наружу.[0094] Furthermore, in such a chemical heat pump, in a regeneration step, the reaction of which is shown in FIG. 11 (a), this reaction can be carried out again, as shown on the right side of FIG. 11 (b), heat is supplied externally to the hygroscopic material storage portion 20, and water is desorbed from the hygroscopic material to form water vapor. This step may also be referred to as a step in which cold is supplied outward from the hygroscopic material storage portion 20 by desorption of water from the hygroscopic material in the hygroscopic material storage portion 20. At this time, in such a chemical heat pump, as shown on the left side of FIG. 11 (b), water vapor generated in the hygroscopic material storage portion 20 is supplied to the water storage 10 and condenses, whereby the latent heat of condensation is supplied to the outside.

[0095][0095]

<<Система контроля влажности>><< Humidity Control System >>

Координационно ненасыщенный металл-органический каркас согласно настоящему изобретению может быть использован, например, в качестве гигроскопичного материала в системе регулирования влажности. Система регулирования влажности в этом случае содержит часть для хранения гигроскопичного материала, канал подачи воздуха для подачи воздуха, содержащего водяной пар, в часть для хранения гигроскопического материала, и канал для выпуска воздуха, подаваемого в часть для хранения гигроскопичного материала из части для хранения гигроскопичного материала. Такая система контроля влажности может использоваться для осушения или контроля влажности транспортных средств, жилых домов и производственных помещений.The coordination unsaturated metal-organic framework according to the present invention can be used, for example, as a hygroscopic material in a humidity control system. The humidity control system in this case comprises a part for storing absorbent material, an air supply channel for supplying air containing water vapor to the part for storing absorbent material, and a channel for discharging air supplied to the part for storing absorbent material from the part for storing absorbent material . Such a humidity control system can be used to drain or control the humidity of vehicles, houses and industrial premises.

[0096] В этой системе регулирования влажности, как показано, например, на фиг. 12(а), воздух, содержащий относительно большое количество водяного пара, подается снаружи в часть 25 для хранения гигроскопичного материала через канал 32 подачи воздуха, и, по меньшей мере, часть водяного пара в воздухе в части 25 для хранения гигроскопичного материала адсорбируется и удаляется гигроскопичным материалом. В это время в части 25 для хранения гигроскопичного материала выделяется тепло адсорбции в результате адсорбции водяного пара гигроскопическим материалом. После этого, по меньшей мере, часть водяного пара в части 25 для хранения гигроскопичного материала удаляется, и воздух, имеющий относительно небольшое количество водяного пара, выпускается из части для хранения гигроскопического материала через канал 34 для выпуска воздуха. «Относительно небольшое количество» и «относительно большое количество» водяного пара имеют относительные значения, и, таким образом, воздух, имеющий относительно небольшое количество водяного пара, означает воздух, имеющий меньше водяного пара по сравнению с воздухом, имеющим относительно большое количество водяного пара.[0096] In this humidity control system, as shown, for example, in FIG. 12 (a), air containing a relatively large amount of water vapor is supplied externally to the hygroscopic material storage portion 25 through the air supply passage 32, and at least a portion of the water vapor in the air in the hygroscopic material storage portion 25 is adsorbed and removed hygroscopic material. At this time, in part 25 for storing the hygroscopic material, adsorption heat is released as a result of adsorption of water vapor by the hygroscopic material. Thereafter, at least a portion of the water vapor in the hygroscopic material storage portion 25 is removed, and air having a relatively small amount of water vapor is discharged from the hygroscopic material storage portion through the air discharge passage 34. “Relatively small amount” and “relatively large amount” of water vapor have relative values, and thus, air having a relatively small amount of water vapor means air having less water vapor compared to air having a relatively large amount of water vapor.

[0097] Кроме того, в этой системе регулирования влажности на стадии регенерации, на которой снова может быть проведена реакция, показанная на фиг. 12(a), как показано на фиг. 12(b), воздух, содержащий относительно небольшое количество водяного пара, подается снаружи в часть 25 для хранения гигроскопического материала через канал 32 для подачи воздуха, в то время как тепло подается снаружи в часть 25 для хранения гигроскопического материала, и в результате, по меньшей мере, часть водяного пара, которая была адсорбирована гигроскопическим материалом в части 25 для хранения гигроскопического материала, выпускается в воздух. После этого в часть 25 для хранения гигроскопичного материала добавляется водяной пар, и воздух, имеющий относительно высокое содержание водяного пара, выпускается из части для хранения гигроскопичного материала через канал 34 для выпуска воздуха. Эта стадия регенерации может также выполняться, как стадия увлажнения воздуха. Следует отметить, что на этой стадии регенерации также возможно реверсировать поток воздуха, то есть, вводить воздух из канала 34 для выпуска воздуха и выпускать воздух из канала 32 для подачи воздуха. Аналогично вышеупомянутому, «относительно небольшое количество» и «относительно большое количество» водяного пара имеют относительные значения.[0097] Furthermore, in this humidity control system, in a regeneration step in which the reaction shown in FIG. 12 (a), as shown in FIG. 12 (b), air containing a relatively small amount of water vapor is supplied externally to the hygroscopic material storage portion 25 through the air supply passage 32, while heat is supplied externally to the hygroscopic material storage portion 25, and as a result, at least a portion of the water vapor that has been adsorbed by the absorbent material in the absorbent storage portion 25 is discharged into the air. Thereafter, water vapor is added to the hygroscopic material storage part 25, and air having a relatively high water vapor content is discharged from the hygroscopic material storage part through the air discharge passage 34. This regeneration step may also be carried out as a humidification step. It should be noted that at this stage of regeneration it is also possible to reverse the air flow, that is, to introduce air from the channel 34 to release air and to exhaust air from the channel 32 for air supply. Similarly to the aforementioned, “relatively small amount” and “relatively large amount” of water vapor have relative values.

ПРИМЕРЫEXAMPLES

[0098][0098]

<<Синтез металл-органического каркаса (МОК)>><< Synthesis of a metal-organic framework (IOC) >>

Металл-органические каркасы (МОК) из примеров и сравнительных примеров были синтезированы с использованием реагентов, указанных в таблице 1.The metal-organic scaffolds (IOC) of the examples and comparative examples were synthesized using the reagents shown in table 1.

[0099][0099]

[Таблица 1][Table 1]

Figure 00000004
Figure 00000004

[0100][0100]

<Сравнительный пример А-1 (Приготовление Zr-BTC/m-BDC (А))><Comparative Example A-1 (Preparation of Zr-BTC / m-BDC (A))>

Продукт был получен с помощью следующих этапов: с (1) по (3). На фиг. 3 показана блок-схема способа получения для сравнительного примера А-1.The product was obtained using the following steps: (1) through (3). In FIG. 3 shows a flowchart of a production method for comparative example A-1.

[0101] (1) 387 мг (120 ммоль) октагидрата оксихлорида циркония (ZrOCl2⋅8H2O), 76 мг (36 ммоль) тримезиновой кислоты (Н3ВТС), 7 мг (4 ммоль) изофталевой кислоты (m-H2BDC), 20 мл уксусной кислоты и 20 мл N,N-диметилформамида (ДМФА) были добавлены в контейнер из ПТФЭ объемом 100 мл (HUT-100, производство Sanai-Kagaku Co.).[0101] (1) 387 mg (120 mmol) of zirconium oxychloride octahydrate (ZrOCl 2 ⋅ 8H 2 O), 76 mg (36 mmol) of trimesic acid (H 3 BTC), 7 mg (4 mmol) of isophthalic acid (mH 2 BDC ), 20 ml of acetic acid and 20 ml of N, N-dimethylformamide (DMF) were added to a 100 ml PTFE container (HUT-100, manufactured by Sanai-Kagaku Co.).

[0102] (2) Контейнер из ПТФЭ был загружен в устойчивый к давлению внешний цилиндр из нержавеющей стали (HUS-100, производство Sanai-Kagaku Со.) и нагрет в течение 48 часов при температуре 130°С.[0102] (2) The PTFE container was loaded into a pressure-resistant stainless steel outer cylinder (HUS-100, manufactured by Sanai-Kagaku Co.) and heated for 48 hours at a temperature of 130 ° C.

[0103] (3) Продукт отфильтровали, три раза промыли, используя 10 мл ДМФА, и три раза промыли, используя 10 мл ацетона, и после этого нагревали до 60°С в течение ночи, пока давление не снизилось до менее, чем 10-1 Па, и высушивали с получением продукта (Zr-BTC/m-BDC (А)) в виде белого порошка. Полученный продукт представляет собой металл-органический каркас, имеющий структуру, в которой ион уксусной кислоты в качестве монодентатного лиганда и ион тримезиновой кислоты и ион изофталевой кислоты в качестве полидентатных лигандов были скоординированы с ионом циркония.[0103] (3) The product was filtered, washed three times using 10 ml of DMF, and washed three times using 10 ml of acetone, and then heated to 60 ° C overnight until the pressure dropped to less than 10 - 1 Pa, and dried to give the product (Zr-BTC / m-BDC (A)) as a white powder. The resulting product is a metal-organic framework having a structure in which an acetic acid ion as a monodentate ligand and a trimesinic acid ion and an isophthalic acid ion as polydentate ligands are coordinated with a zirconium ion.

[0104][0104]

<Сравнительный пример Х-1 (Приготовление (Zr-BTC/m-BDC (А); погружение в ДЭФА (30°С))><Comparative example X-1 (Preparation (Zr-BTC / m-BDC (A); immersion in DEPA (30 ° C))>

Продукт для сравнительного примера Х-1 получают посредством следующих шагов с (1) по (3).The product for comparative example X-1 is obtained through the following steps (1) to (3).

[0105] (1) 187 мг Zr-BTC/m-BDC (А) (приблизительно 0,8 ммоль относительно Zr) как прекурсор МОК, и 40 мл N,N-диметилформамид (ДМФА) в качестве растворителя добавили во флакон объемом 110 мл.[0105] (1) 187 mg of Zr-BTC / m-BDC (A) (approximately 0.8 mmol relative to Zr) as an IOC precursor, and 40 ml of N, N-dimethylformamide (DMF) as a solvent were added to a 110-volume vial ml

[0106] (2) Флакон объемом 110 мл нагревали в течение 48 часов при температуре 30°С.[0106] (2) A 110 ml vial was heated for 48 hours at a temperature of 30 ° C.

[0107] (3) Продукт отфильтровали, три раза промыли в 10 мл ДМФА и три раза промыли в 10 мл ацетона, а затем нагревали при 60°С в течение ночи до тех пор, пока давление не снизилось до 10-1 Па или менее, и высушивали, чтобы получить продукт.[0107] (3) The product was filtered, washed three times in 10 ml of DMF and washed three times in 10 ml of acetone, and then heated at 60 ° C overnight until the pressure dropped to 10 -1 Pa or less , and dried to obtain a product.

[0108][0108]

<Пример А-1><Example A-1>

Продукт для примера А-1 получали посредством следующих этапов с (1) по (3). Полученный продукт представляет собой координационно ненасыщенный МОК, в котором часть ионов уксусной кислоты в качестве лиганда была десорбирована. На фиг. 4 показана блок-схема способа получения для примера А-1.The product for example A-1 was obtained through the following steps (1) to (3). The resulting product is a coordinately unsaturated MOA in which a portion of the acetic acid ions as a ligand was desorbed. In FIG. 4 shows a flowchart of a production method for Example A-1.

[0109] (1) 187 мг Zr-BTC/m-BDC (А) (приблизительно 0,8 ммоль относительно Zr) как прекурсор МОК, 107 мг (0,8 ммоль) хлорида алюминия (AlCl3) и 40 мл N,N-диметилформамида (ДМФА) в качестве растворителя были добавлены во флакон объемом 110 мл.[0109] (1) 187 mg of Zr-BTC / m-BDC (A) (approximately 0.8 mmol relative to Zr) as a precursor of IOC, 107 mg (0.8 mmol) of aluminum chloride (AlCl 3 ) and 40 ml of N, N-dimethylformamide (DMF) as a solvent was added to a 110 ml vial.

[0110] (2) Флакон объемом 110 мл нагревали в течение 48 часов при температуре 30°С.[0110] (2) A 110 ml vial was heated for 48 hours at a temperature of 30 ° C.

[0111] (3) Продукт отфильтровали, три раза промывали в 10 мл ДМФА и три раза промывали в 10 мл ацетона, а затем нагревали при 60°С в течение ночи до тех пор, пока давление не снизилось до значения менее 10-1 Па, и высушивали, чтобы получить продукт.[0111] (3) The product was filtered, washed three times in 10 ml of DMF and washed three times in 10 ml of acetone, and then heated at 60 ° C. overnight until the pressure dropped to less than 10 -1 Pa , and dried to obtain a product.

[0112][0112]

<Пример А-2><Example A-2>

Продукт получали таким же образом, как в примере А-1, за исключением того, что 121 мг (0,8 ммоль) хлорида скандия (ScCl3) было добавлено вместо хлорида алюминия на этапе (1) примера А-1.The product was obtained in the same manner as in Example A-1, except that 121 mg (0.8 mmol) of scandium chloride (ScCl 3 ) was added instead of the aluminum chloride in step (1) of Example A-1.

[0113][0113]

<Пример А-3><Example A-3>

Продукт был получен таким же образом, как в примере А-1, за исключением того, что 156 мг (0,8 ммоль) хлорида иттрия (YCl3) было добавлено вместо хлорида алюминия на этапе (1) примера А-1.The product was obtained in the same manner as in Example A-1, except that 156 mg (0.8 mmol) of yttrium chloride (YCl 3 ) was added instead of aluminum chloride in step (1) of Example A-1.

[0114][0114]

<Пример А-4><Example A-4>

Продукт был получен таким же образом, как в примере А-1, за исключением того, что 469 мг (2,4 ммоль) хлорида иттрия (YCl3) было добавлено вместо хлорида алюминия на этапе (1) примера А-1.The product was obtained in the same manner as in Example A-1, except that 469 mg (2.4 mmol) of yttrium chloride (YCl 3 ) was added instead of aluminum chloride in step (1) of Example A-1.

[0115][0115]

<Пример А-5><Example A-5>

Продукт был получен таким же образом, как в примере А-1, за исключением того, что 1562 мг (8 ммоль) хлорида иттрия (YCl3) было добавлено вместо хлорида алюминия на этапе (1) примера А-1.The product was obtained in the same manner as in Example A-1, except that 1562 mg (8 mmol) of yttrium chloride (YCl 3 ) was added instead of aluminum chloride in step (1) of Example A-1.

[0116][0116]

<Пример А-6><Example A-6>

Продукт был получен таким же образом, как в примере А-2, за исключением того, что температура нагрева на этапе (2) примера А-2, была изменена на 80°С.The product was obtained in the same manner as in Example A-2, except that the heating temperature in step (2) of Example A-2 was changed to 80 ° C.

[0117][0117]

<Пример А-7><Example A-7>

Продукт был получен таким же образом, как в примере А-3, за исключением того, что температура нагрева на этапе (2) примера А-3 была изменена на 80°С.The product was obtained in the same manner as in Example A-3, except that the heating temperature in step (2) of Example A-3 was changed to 80 ° C.

[0118][0118]

<Пример А-8><Example A-8>

Продукт был получен таким же образом, как в примере А-4, за исключением того, что температура нагрева на этапе (2) примера А-4, была изменена на 80°С.The product was obtained in the same manner as in Example A-4, except that the heating temperature in step (2) of Example A-4 was changed to 80 ° C.

[0119][0119]

<Пример А-9><Example A-9>

Продукт был получен таким же образом, как в примере А-2, за исключением того, что растворитель на этапе (1) примера А-2 был изменен с ДМФА на воду.The product was obtained in the same manner as in Example A-2, except that the solvent in step (1) of Example A-2 was changed from DMF to water.

[0120][0120]

<Пример А-10><Example A-10>

Продукт был получен таким же образом, как в примере А-3, за исключением того, что растворитель на этапе (1) примера А-3 был изменен с ДМФА на воду.The product was obtained in the same manner as in Example A-3, except that the solvent in step (1) of Example A-3 was changed from DMF to water.

[0121][0121]

<Пример А-11><Example A-11>

Продукт был получен таким же образом, как в примере А-4, за исключением того, что растворитель на этапе (1) примера А-4 был изменен с ДМФА на воду.The product was obtained in the same manner as in Example A-4, except that the solvent in step (1) of Example A-4 was changed from DMF to water.

[0122][0122]

<Пример А-12><Example A-12>

Продукт был получен таким же образом, как в примере А-1, за исключением того, что 34 мг (0,8 ммоль) хлорида лития (LiCl) было добавлено вместо хлорида алюминия на этапе (1) примера А-1.The product was obtained in the same manner as in Example A-1, except that 34 mg (0.8 mmol) of lithium chloride (LiCl) was added instead of aluminum chloride in step (1) of Example A-1.

[0123][0123]

<Пример А-13><Example A-13>

Продукт был получен таким же образом, как в примере А-1, за исключением того, что 76 мг (0,8 ммоль) хлорида магния (MgCl2) было добавлено вместо хлорида алюминия на этапе (1) примера А-1.The product was obtained in the same manner as in Example A-1, except that 76 mg (0.8 mmol) of magnesium chloride (MgCl 2 ) was added instead of aluminum chloride in step (1) of Example A-1.

[0124][0124]

<Пример А-14><Example A-14>

Продукт был получен таким же образом, как в примере А-1, за исключением того, что 256 мг (0,8 ммоль) хлорида гафния (HfCl4) было добавлено вместо хлорида алюминия на этапе (1) примера А-1.The product was obtained in the same manner as in Example A-1, except that 256 mg (0.8 mmol) of hafnium chloride (HfCl 4 ) was added instead of aluminum chloride in step (1) of Example A-1.

[0125][0125]

<Сравнительный пример В-1 (Приготовление Zr-BTC (F)><Comparative example B-1 (Preparation of Zr-BTC (F)>

Продукт для сравнительного примера В-1 был получен посредством следующих шагов с (1) по (3).The product for comparative example B-1 was obtained through the following steps (1) to (3).

[0126] (1) 387 мг (120 ммоль) октагидрата оксихлорида циркония (ZrOCl2⋅8H2O), 84 мг (40 ммоль) тримезиновой кислоты (Н3ВТС), 20 мл муравьиной кислоты и 20 мл N,N-диметилформамида (ДМФА) было добавлено в контейнер из ПТФЭ объемом 100 мл (HUT-100, производство Sanai-Kagaku Co.).[0126] (1) 387 mg (120 mmol) of zirconium oxychloride octahydrate (ZrOCl 2 ⋅ 8H 2 O), 84 mg (40 mmol) of trimesic acid (H 3 BTC), 20 ml of formic acid and 20 ml of N, N-dimethylformamide (DMF) was added to a 100 ml PTFE container (HUT-100, manufactured by Sanai-Kagaku Co.).

[0127] (2) Контейнер из ПТФЭ был загружен в устойчивый к давлению внешний цилиндр из нержавеющей стали (HUS-100, производство Sanai-Kagaku Со.) и нагревали в течение 48 часов при температуре 130°С.[0127] (2) The PTFE container was loaded into a pressure-resistant external stainless steel cylinder (HUS-100, manufactured by Sanai-Kagaku Co.) and heated for 48 hours at a temperature of 130 ° C.

[0128] (3) Продукт отфильтровали, три раза промывали, используя 10 мл ДМФА, и три раза промывали, используя 10 мл ацетона, и после этого нагревали до 60°С в течение ночи, пока давление не уменьшилось до значения ниже 10-1 Па, и высушивали для получения продукта Zr-BTC (F) в виде белого порошка.[0128] (3) The product was filtered, washed three times using 10 ml of DMF, and washed three times using 10 ml of acetone, and then was heated to 60 ° C. overnight until the pressure decreased to below 10 -1 Pa, and dried to obtain the product Zr-BTC (F) in the form of a white powder.

[0129][0129]

<Пример В-1><Example B-1>

Продукт был получен таким же образом, как в примере А-14, за исключением того, что на этапе (1) примера А-14 было использовано 182 мг (0,8 ммоль относительно Zr) Zr-BTC (F) вместо Zr-BTC/m-BDC(A), количество N,N-диметилформамида (ДМФА) было изменено на 80 мл и количество хлорида гафния (HfCl4) было изменено на 769 мг (2,4 ммоль).The product was obtained in the same manner as in Example A-14, except that in step (1) of Example A-14, 182 mg (0.8 mmol relative to Zr) Zr-BTC (F) was used instead of Zr-BTC / m-BDC (A), the amount of N, N-dimethylformamide (DMF) was changed to 80 ml and the amount of hafnium chloride (HfCl 4 ) was changed to 769 mg (2.4 mmol).

[0130][0130]

<Сравнительный пример С-1 (Приготовление Zr-p-BDC (А))><Comparative example C-1 (Preparation of Zr-p-BDC (A))>

Продукт сравнительного примера С-1 был получен посредством следующих этапов с (1) по (3).The product of comparative example C-1 was obtained by the following steps (1) to (3).

[0131] (1) 387 мг (120 ммоль) октагидрата оксихлорида циркония (ZrOCl2⋅8H2O), 199 мг (120 ммоль) терефталевой кислоты (р-Н2ВТС), 10 мл уксусной кислоты и 30 мл N,N-диметилформамида (ДМФА) было добавлено в контейнер из ПТФЭ объемом 100 мл (HUT-100, производство Sanai-Kagaku Co.).[0131] (1) 387 mg (120 mmol) of zirconium oxychloride octahydrate (ZrOCl 2 ⋅ 8H 2 O), 199 mg (120 mmol) of terephthalic acid (p-H 2 BTC), 10 ml of acetic acid and 30 ml of N, N -dimethylformamide (DMF) was added to a 100 ml PTFE container (HUT-100, manufactured by Sanai-Kagaku Co.).

[0132] (2) Контейнер из ПТФЭ был загружен в устойчивый к давлению внешний цилиндр из нержавеющей стали (HUS-100, производство Sanai-Kagaku Со.) и нагревали в течение 48 часов при температуре 130°С.[0132] (2) The PTFE container was loaded into a pressure-resistant external stainless steel cylinder (HUS-100, manufactured by Sanai-Kagaku Co.) and heated for 48 hours at a temperature of 130 ° C.

[0133] (3) Продукт отфильтровали, три раза промывали, используя 10 мл ДМФА, и три раза промывали, используя 10 мл ацетона, и после этого нагревали до 60°С в течение ночи, пока давление не уменьшится до значения ниже 10-1 Па, и высушивали, чтобы получить продукт Zr-p-BDC (А) в виде белого порошка.[0133] (3) The product was filtered, washed three times using 10 ml of DMF, and washed three times using 10 ml of acetone, and then heated to 60 ° C. overnight until the pressure decreased to below 10 -1 Pa, and dried to obtain the product Zr-p-BDC (A) as a white powder.

[0134][0134]

<Сравнительный пример С-2><Comparative example C-2>

Продукт был получен таким же образом, как в примере А-1, за исключением того, что на этапе (1) примера А-1 было использовано 222 мг (приблизительно 0,8 ммоль относительно Zr) Zr-p-BDC (А) вместо Zr-BTC/m-BDC (А), и хлорид алюминия не использовали.The product was obtained in the same manner as in Example A-1, except that in step (1) of Example A-1, 222 mg (approximately 0.8 mmol relative to Zr) of Zr-p-BDC (A) were used instead Zr-BTC / m-BDC (A) and aluminum chloride were not used.

[0135][0135]

<Пример С-1><Example C-1>

Продукт был получен таким же образом, как в примере А-3, за исключением того, что на этапе (1) примера А-3 было использовано 222 мг (приблизительно 0,8 ммоль относительно Zr) Zr-p-BDC (А) вместо Zr-BTC/m-BDC (А).The product was obtained in the same manner as in Example A-3, except that in step (1) of Example A-3, 222 mg (approximately 0.8 mmol relative to Zr) of Zr-p-BDC (A) were used instead Zr-BTC / m-BDC (A).

[0136][0136]

<Пример Х-1><Example X-1>

Продукт был получен таким же образом, как в примере А-1, за исключением того, что 4,69 г (24,0 ммоль) хлорида иттрия (YCl3) было добавлено вместо хлорида алюминия на этапе (1) примера А-1.The product was obtained in the same manner as in Example A-1, except that 4.69 g (24.0 mmol) of yttrium chloride (YCl 3 ) was added instead of aluminum chloride in step (1) of Example A-1.

[0137][0137]

<Пример Х-2><Example X-2>

Продукт был получен таким же образом, как в примере А-1, за исключением того, что было добавлено 2,56 г (8,0 ммоль) хлорида гафния (HfCl4) вместо хлорида алюминия на этапе (1) примера А-1.The product was obtained in the same manner as in Example A-1, except that 2.56 g (8.0 mmol) of hafnium chloride (HfCl 4 ) was added instead of aluminum chloride in step (1) of Example A-1.

[0138][0138]

<Пример Х-3><Example X-3>

Продукт был получен таким же образом, как в примере Х-2, за исключением того, что на этапе (1) примера Х-2 был использован N,N-диэтилформамид (ДЭФА) в качестве растворителя вместо N,N-диметилформамида (ДМФА).The product was obtained in the same manner as in Example X-2, except that in step (1) of Example X-2, N, N-diethylformamide (DEPA) was used as a solvent instead of N, N-dimethylformamide (DMF) .

[0139][0139]

<Пример Х-4><Example X-4>

Продукт был получен таким же образом, как в примере А-1, за исключением того, что 7,69 г (24,0 ммоль) хлорида гафния (HfCl4) было добавлено вместо хлорида алюминия на этапе (1) примера А-1.The product was obtained in the same manner as in Example A-1, except that 7.69 g (24.0 mmol) of hafnium chloride (HfCl 4 ) was added instead of aluminum chloride in step (1) of Example A-1.

[0140] Условия синтеза полученных МОК приведены в таблице 2.[0140] The synthesis conditions of the obtained MOC are shown in table 2.

[Таблица 2-1][Table 2-1]

Figure 00000005
Figure 00000005

[Таблица 2-2][Table 2-2]

Figure 00000006
Figure 00000006

[0141][0141]

<Анализ><analysis>

(Измерение 1H-NMR (Анализ состава МОК))(Measurement 1 H-NMR (IOC Composition Analysis))

После разложения продуктов был измерен спектр протонного магнитного резонанса, 1H-NMR, раствора для получения соотношения лигандов в МОК на основе общего соотношения. Условия разделения, измерительное устройство и условия измерения указаны ниже.After decomposition of the products, the spectrum of proton magnetic resonance, 1 H-NMR, of a solution was measured to obtain the ratio of ligands in the IOC based on the total ratio. The separation conditions, measuring device and measurement conditions are indicated below.

Figure 00000007
Условия разложения: 1 мл бисульфата (D2SO4) добавляют к приблизительно 10 мг продукта (МОК) и перемешивают
Figure 00000007
Decomposition conditions: 1 ml of bisulfate (D 2 SO 4 ) is added to approximately 10 mg of the product (IOC) and mixed

Figure 00000007
Измерительное устройство: JNM-AL400 (Изготовитель: JEOL)
Figure 00000007
Measuring device: JNM-AL400 (Manufacturer: JEOL)

Figure 00000007
Условия измерения: Спектр 1H-NMR раствора измеряют с использованием тетраметилсилана (ТМС) в качестве внутренней базовой линии
Figure 00000007
Measurement conditions: Spectrum 1 of an H-NMR solution is measured using tetramethylsilane (TMS) as an internal baseline

Figure 00000007
Расчет состава: С использованием (M6O4(OH)4)(BTC)a(BDC)b(OAc)c(OH)d(DMF)e(H2O)f (М is Zr) значения от а до f были определены таким образом, чтобы удовлетворять следующим трем уравнениям, посредством чего координационное число и заряд уравновешиваются, и чтобы удовлетворять соотношению а, b, с и е, полученному из спектра 1H-NMR.
Figure 00000007
Composition calculation: Using (M 6 O 4 (OH) 4 ) (BTC) a (BDC) b (OAc) c (OH) d (DMF) e (H 2 O) f (M is Zr) values from a to f were determined so as to satisfy the following three equations, whereby the coordination number and charge are balanced, and to satisfy the relationship a, b, c and e obtained from the 1 H-NMR spectrum.

6=3а+2b6 = 3a + 2b

12=3а+2b+с+d12 = 3a + 2b + c + d

24=6а+4b+2с+d+е+f24 = 6a + 4b + 2c + d + e + f

[0142] Соотношение лигандов, составляющих Zr-BTC/m-BDC (А) (сравнительный пример А-1) до погружения в раствор (раствор кислоты Льюиса) соли металла, имеющей кислотность по Льюису, и соотношение лигандов, составляющих Zr-BTC/m-BDC (А) (Пример А-3: 20 ммоль⋅л-1; пример А-4: 60 ммоль⋅л-1; и пример А-5: 200 ммоль⋅л-1) после погружения в растворы, имеющие различные концентрации YCl3 (соли металла, имеющей кислотность по Льюису) показано на фиг. 5.[0142] The ratio of ligands constituting Zr-BTC / m-BDC (A) (comparative example A-1) before immersion in a solution (Lewis acid solution) of a metal salt having a Lewis acidity and the ratio of ligands constituting Zr-BTC / m-BDC (A) (Example A-3: 20 mmol ⋅ -1 ; Example A-4: 60 mmol -1 -1 ; and Example A-5: 200 mmol -1 -1 ) after immersion in solutions having different concentrations of YCl 3 (a metal salt having a Lewis acidity) are shown in FIG. 5.

[0143] Из фиг. 5 должно быть понятно, что если концентрация YCl3 увеличивается, то соотношение ионов уксусной кислоты в МОК уменьшается. Кроме того, как показано в таблице 2, из составов МОК, полученных по формулам с 1 по 3, можно понять, что, поскольку содержание ионов тримезиновой кислоты и ионов изофталевой кислоты (а и b) существенно не изменилось, и только содержание (с) количество ионов уксусной кислоты уменьшилось, ионы уксусной кислоты (ионы монокарбоновой кислоты) в МОК были селективно десорбированы в результате погружения в раствор кислоты Льюиса.[0143] From FIG. 5 it should be understood that if the concentration of YCl 3 increases, then the ratio of acetic acid ions in the IOC decreases. In addition, as shown in table 2, from the IOC compositions obtained by formulas 1 to 3, it can be understood that, since the content of trimesic acid ions and isophthalic acid ions (a and b) did not change significantly, and only the content (c) the amount of acetic acid ions decreased, acetic acid ions (monocarboxylic acid ions) in the MOC were selectively desorbed as a result of immersion in a Lewis acid solution.

[0144][0144]

(Измерения методом атомно-эмиссионной спектроскопии с индуктивно-связанной плазмой ИСП-АЭ (Анализ примесей, полученных из соли металла, имеющего кислотность Льюиса))(Measurements by inductively coupled plasma atomic emission spectroscopy ICP-AE (Analysis of impurities obtained from a metal salt having a Lewis acidity))

После разложения продукты разбавляют сверхчистой водой для количественного анализа металлических элементов, полученных из соли металла, имеющей кислотность по Льюису. Условия разложения и устройство измерения указаны ниже.After decomposition, the products are diluted with ultrapure water for the quantitative analysis of metal elements obtained from a metal salt having a Lewis acidity. Decomposition conditions and measuring device are indicated below.

Figure 00000007
Условия разложения: азотную кислоту (HNO3) и серную кислоту (H2SO4) добавляют в продукт и нагревают
Figure 00000007
Decomposition conditions: nitric acid (HNO 3 ) and sulfuric acid (H 2 SO 4 ) are added to the product and heated

Figure 00000007
Измерительное устройство: SPS5100 (Изготовитель: SII Nanotechnology Со.)
Figure 00000007
Measuring device: SPS5100 (Manufacturer: SII Nanotechnology Co.)

[0145] Типы и содержание примесных металлов, содержащихся в продуктах после погружения в раствор кислоты Льюиса, приведены в таблице 3. Из таблицы 3 можно понять, что, хотя их содержание зависит от стадии промывки, элементы металлов, полученные из соли металла, имеющей кислотность по Льюису, остаются в продукте.[0145] The types and contents of impurity metals contained in the products after immersion in a Lewis acid solution are shown in Table 3. From Table 3 it can be understood that although their content depends on the washing stage, the metal elements obtained from a metal salt having acidity according to Lewis, remain in the product.

[0146][0146]

(Измерение адсорбции/десорбции водяного пара/ (Оценка характеристик адсорбции/десорбции водяного пара))(Measurement of adsorption / desorption of water vapor / (Evaluation of the characteristics of adsorption / desorption of water vapor))

После предварительной обработки измеряют изотермы адсорбции/десорбции водяного пара продуктов и определяют величины адсорбции водяных паров при относительной влажности от 0 до 40%. Устройство предварительной обработки, условия предварительной обработки, измерительное устройство и условия измерения указаны ниже.After pretreatment, the adsorption / desorption isotherms of the water vapor of the products are measured and the adsorption values of water vapor are determined at a relative humidity of 0 to 40%. The pre-treatment device, pre-treatment conditions, measuring device and measurement conditions are indicated below.

Figure 00000007
Устройство предварительной обработки: BELPREP-vacII (Изготовитель: MicrotracBEL Corp.)
Figure 00000007
Pretreatment Unit: BELPREP-vacII (Manufacturer: MicrotracBEL Corp.)

Figure 00000007
Условия предварительной обработки: Нагревание в течение 6 часов при 130°С, в условиях вакуума, при давлении менее 10-2 Па
Figure 00000007
Pretreatment conditions: Heating for 6 hours at 130 ° C, under vacuum, at a pressure of less than 10 -2 Pa

Figure 00000007
Измерительное устройство: BELSORP-max (Изготовитель: Microtrac-Bel Corporation)
Figure 00000007
Measuring device: BELSORP-max (Manufacturer: Microtrac-Bel Corporation)

Figure 00000007
Условия измерения: Количество адсорбции водяного пара измеряют при температуре 20°С при относительной влажности в диапазоне от 0 до 85%
Figure 00000007
Measurement conditions: The amount of adsorption of water vapor is measured at a temperature of 20 ° C at a relative humidity in the range from 0 to 85%

[0147] Отличия в адсорбционной влажности и отличие в адсорбционной влажности до и после погружения в раствор кислоты Льюиса для примеров и сравнительных примеров показаны в таблице 3. Следует отметить, что отличие в адсорбционной влажности до и после погружения в раствор кислоты Льюиса была получена из отличия в адсорбционной влажности МОК (примеры от А-1 до А-14, В-1, С-1 и от Х-1 до Х-4), а также МОК других сравнительных примеров (сравнительные примеры Х-1 и С-2) после погружения в раствор кислоты Льюиса относительно адсорбционной влажности МОК перед погружением в раствор кислоты Льюиса (адсорбционная влажность для сравнительных примеров А-1, В-1 и С-1), и эти данные представлены в таблице 3 как отличия влажности. Из таблицы 3 можно понять, что после погружения в раствор кислоты Льюиса адсорбционная влажность МОК значительно снизилась (с 2,3% до 14,5%).[0147] The differences in adsorption moisture and the difference in adsorption humidity before and after immersion in a Lewis acid solution for examples and comparative examples are shown in Table 3. It should be noted that the difference in adsorption humidity before and after immersion in a Lewis acid solution was obtained from the difference in the adsorption moisture content of IOC (examples A-1 to A-14, B-1, C-1 and X-1 to X-4), as well as IOC of other comparative examples (comparative examples X-1 and C-2) after immersion in a solution of Lewis acid relative to the adsorption moisture of the IOC before immersion in a solution of Lewis acid (adsorption moisture for comparative examples A-1, B-1 and C-1), and these data are presented in table 3 as moisture differences. From table 3 it can be understood that after immersion in a solution of Lewis acid, the adsorption moisture of the MOC significantly decreased (from 2.3% to 14.5%).

[0148][0148]

[Таблица 3-1][Table 3-1]

Figure 00000008
Figure 00000008

Figure 00000009
Figure 00000009

[Таблица 3-2][Table 3-2]

Figure 00000010
Figure 00000010

[0149] Изотермы адсорбции/десорбции водяного пара при 20°С для сравнительного примера А-1, примера А-3, примера А-4 и примера А-5 показаны на фиг. 6. На кривых адсорбции водяного пара из примера А-3 (остаточное количество ионов уксусной кислоты: 48%), примера А-4 (остаточное количество ионов уксусной кислоты: 37%) и примера А-5 (остаточное количество ионов уксусной кислоты: 29%), фронт нарастания смещен в сторону низкой влажности (левая сторона на фиг. 6) по сравнению со сравнительным примером А-1 (остаточное количество уксусной кислоты ионы: 90%). Кроме того, чем меньше остаточное количество ионов уксусной кислоты, тем больше величина сдвига кривой адсорбции водяного пара.[0149] Water vapor adsorption / desorption isotherms at 20 ° C. for Comparative Example A-1, Example A-3, Example A-4 and Example A-5 are shown in FIG. 6. On the water vapor adsorption curves of Example A-3 (residual amount of acetic acid ions: 48%), Example A-4 (residual amount of acetic acid ions: 37%) and Example A-5 (residual amount of acetic acid ions: 29 %), the rise front is biased toward low humidity (left side in FIG. 6) compared with comparative example A-1 (residual amount of acetic acid ions: 90%). In addition, the smaller the residual amount of acetic acid ions, the greater the shift in the adsorption curve of water vapor.

[0150] Следует обратить внимание, что значение остаточного количества ионов уксусной кислоты (%), показанное в таблице 3, было определено посредством деления значения «с», которое является коэффициентом «(ОАс)» в составе МОК, на шесть с использованием значения для случая, когда шесть ионов монокарбоновой кислоты скоординированы с металлическим кластером, в качестве 100%.[0150] It should be noted that the residual amount of acetic acid ions (%) shown in Table 3 was determined by dividing the “c” value, which is the “(OAc)” coefficient in the IOC, by six using the value for cases when six ions of monocarboxylic acid are coordinated with a metal cluster, as 100%.

[0151] Относительная влажность при адсорбции водяного пара в количестве, равном половине максимального количества адсорбции водяного пара, была использована в качестве адсорбционной влажности и показана на фиг. 7 вместе с остаточным количеством ионов уксусной кислоты. Понятно, что в примерах от А-1 до А-8 остаточное количество ионов уксусной кислоты было уменьшено по сравнению со сравнительным примером А-1, и адсорбционная влажность соответственно снизилась. Кроме того, существовала сильная корреляция между остаточным количеством ионов уксусной кислоты (%) и адсорбционной влажностью (%).[0151] The relative humidity during water vapor adsorption in an amount equal to half the maximum amount of water vapor adsorption was used as adsorption humidity and is shown in FIG. 7 together with the residual amount of acetic acid ions. It is understood that in Examples A-1 to A-8, the residual amount of acetic acid ions was reduced compared to Comparative Example A-1, and the adsorption humidity decreased accordingly. In addition, there was a strong correlation between the residual amount of acetic acid ions (%) and adsorption moisture (%).

[0152] Кроме того, влажность, при которой количество адсорбированного водяного пара в сравнительных примерах А-1 и Х-1 и примерах от А-1 до А-8 и от Х-1 до Х-4 достигли половины значения 40% влажности, были приняты за адсорбционную влажность и показаны на фиг. 13 вместе с остаточными количествами ионов уксусной кислоты. Понятно, что в примерах от А-1 до А-8 и от Х-1 до Х-4 остаточное количество ионов уксусной кислоты было уменьшено по сравнению со сравнительными примерами А-1 и Х-1, и адсорбционная влажность соответственно снизилась. Кроме того, существовала сильная корреляция между остаточным количеством ионов уксусной кислоты (%) и адсорбционной влажностью (%).[0152] In addition, the humidity at which the amount of adsorbed water vapor in comparative examples A-1 and X-1 and examples A-1 to A-8 and X-1 to X-4 reached half the value of 40% humidity, were taken as adsorption moisture and are shown in FIG. 13 together with residual amounts of acetic acid ions. It is clear that in examples A-1 to A-8 and X-1 to X-4, the residual amount of acetic acid ions was reduced in comparison with comparative examples A-1 and X-1, and the adsorption humidity decreased accordingly. In addition, there was a strong correlation between the residual amount of acetic acid ions (%) and adsorption moisture (%).

[0153] Из приведенных выше результатов можно понять, что, за счет регулирования остаточного количества ионов монокарбоновой кислоты (ионов уксусной кислоты) в координационно ненасыщенном МОК, можно регулировать адсорбционную влажность координационно ненасыщенного МОК.[0153] From the above results, it can be understood that, by controlling the residual amount of monocarboxylic acid ions (acetic acid ions) in the coordinately unsaturated MOC, the adsorption moisture of the coordinately unsaturated MOC can be controlled.

[0154] Изотермы адсорбции/десорбции водяного пара при 20°С для сравнительного примера А-1, примера А-2, примера А-13 и примера А-14 показаны на фиг. 8. В кривых адсорбции водяного пара для примера А-2 (ScCl3), примера А-13 (MgCl2), и примера А-14 (HfCl4), фронт нарастания сместился в сторону низкой относительной влажности (левая сторона на фиг. 8) по сравнению со сравнительным примером А-1 (в котором погружение в раствор кислоты Льюиса не проводилось).[0154] Water vapor adsorption / desorption isotherms at 20 ° C for comparative example A-1, example A-2, example A-13 and example A-14 are shown in FIG. 8. In the water vapor adsorption curves for Example A-2 (ScCl 3 ), Example A-13 (MgCl 2 ), and Example A-14 (HfCl 4 ), the rise front shifted toward low relative humidity (left side in FIG. 8) compared with comparative example A-1 (in which immersion in a solution of Lewis acid was not carried out).

[0155] Изотермы адсорбции/десорбции водяного пара при 20°С для сравнительного примера В-1 и примера В-1 показаны на фиг. 9, и изотермы адсорбции/десорбции водяного пара при 20°С для сравнительного примера С-1 и примера С-1 показаны на фиг. 10. Даже когда МОК был получен из Zr-BTC (F) или Zr-p-BDC (А), с погружением в раствор HfCl4/ДМФА, фронт нарастания кривой адсорбции водяного пара смещен в сторону более низкой влажности (левые стороны фиг. 9 и фиг. 10).[0155] Water vapor adsorption / desorption isotherms at 20 ° C for comparative example B-1 and example B-1 are shown in FIG. 9, and water vapor adsorption / desorption isotherms at 20 ° C. for comparative example C-1 and example C-1 are shown in FIG. 10. Even when the MOC was obtained from Zr-BTC (F) or Zr-p-BDC (A), immersed in a HfCl 4 / DMF solution, the front of rise of the water vapor adsorption curve is shifted toward lower humidity (left sides of FIG. 9 and Fig. 10).

[0156] Изотермы адсорбции/десорбции водяного пара при 20°С для примеров Х-2 и Х-4 и сравнительного примера Х-1 показаны на фиг. 14. На кривых адсорбции водяного пара для примеров Х-2 и Х-4 фронт нарастания смещен в сторону низкой влажности (левая сторона фиг. 14) по сравнению со сравнительным примером Х-1. Следует отметить, что в примере Х-4 можно видеть, что значение адсорбции водяного пара уменьшилось. Предполагается, что это является результатом того факта, что концентрация соли металла, имеющей кислотность по Льюису, была слишком высокой (например, 600 ммоль/л или более), в результате чего ионы поликарбоновой кислоты, которые скоординировались с металлическим кластером, десорбировались.[0156] Water vapor adsorption / desorption isotherms at 20 ° C. for Examples X-2 and X-4 and Comparative Example X-1 are shown in FIG. 14. On the curves of water vapor adsorption for examples X-2 and X-4, the front of growth is shifted toward low humidity (the left side of Fig. 14) in comparison with comparative example X-1. It should be noted that in example X-4 it can be seen that the value of water vapor adsorption has decreased. This is believed to be the result of the fact that the concentration of the metal salt having a Lewis acidity was too high (e.g. 600 mmol / L or more), as a result of which the polycarboxylic acid ions that were coordinated with the metal cluster were desorbed.

[0157] Как можно понять из результатов, приведенных выше, согласно настоящему изобретению, можно генерировать координационно ненасыщенные центры с использованием различных видов солей металлов, имеющих кислотность по Льюису в различных МОК, и можно регулировать адсорбционную влажность координационно ненасыщенного МОК на основе силы и количества соли металла, имеющей кислотность по Льюису.[0157] As can be understood from the results given above, according to the present invention, coordinatively unsaturated centers can be generated using various types of metal salts having Lewis acidity in different MOCs, and the adsorption humidity of the coordinatively unsaturated MOCs can be controlled based on the strength and amount of salt a metal having a Lewis acidity.

Claims (24)

1. Способ получения координационно ненасыщенного металл-органического каркаса, содержащий:1. A method of obtaining a coordinatively unsaturated metal-organic framework, containing: получение прекурсора металл-органического каркаса, содержащего металлический кластер и ион поликарбоновой кислоты и ион монокарбоновой кислоты, которые скоординированы с металлическим кластером, иobtaining a precursor of a metal-organic framework containing a metal cluster and a polycarboxylic acid ion and a monocarboxylic acid ion that are coordinated with a metal cluster, and обеспечение возможности для прекурсора металл-органического каркаса и соли металла, имеющей кислотность по Льюису, сосуществовать в растворителе для десорбции, по меньшей мере, части иона монокарбоновой кислоты, координированного с металлическим кластером, из металлического кластера.enabling the precursor of the metal-organic carcass and the metal salt having a Lewis acidity to coexist in the solvent to desorb at least a portion of the monocarboxylic acid ion coordinated with the metal cluster from the metal cluster. 2. Способ по п. 1, в котором2. The method of claim 1, wherein металлический кластер представляет собой металлический кластер типа M6O8-х(ОН)х, при этомthe metal cluster is a metal cluster of the type M 6 O 8-x (OH) x , while М представляет собой ион элемента группы IV или ион редкоземельного элемента, причемM represents an ion of an element of group IV or an ion of a rare earth element, wherein ион поликарбоновой кислоты и ион монокарбоновой кислоты, скоординированные с металлическим кластером, представляют собой ион поликарбоновой кислоты в качестве полидентатного лиганда и ион монокарбоновой кислоты С1-3 в качестве монодентатного лиганда, соответственно, и при этомthe polycarboxylic acid ion and the monocarboxylic acid ion coordinated with the metal cluster are a polycarboxylic acid ion as a polydentate ligand and a C 1-3 monocarboxylic acid ion as a monodentate ligand, respectively, and wherein менее шести ионов монокарбоновой кислоты скоординированы с каждым кластером металла.less than six monocarboxylic acid ions are coordinated with each metal cluster. 3. Способ по п. 2, в котором М представляет собой по меньшей мере одно из группы, состоящей из Zr4+, Hf4+ и Се4+.3. The method according to p. 2, in which M represents at least one of the group consisting of Zr 4+ , Hf 4+ and Ce 4+ . 4. Способ по любому из пп. 1-3, в котором ион монокарбоновой кислоты является по меньшей мере одним из группы, состоящей из иона муравьиной кислоты, иона уксусной кислоты и иона пропионовой кислоты.4. The method according to any one of paragraphs. 1-3, in which the monocarboxylic acid ion is at least one of the group consisting of formic acid ion, acetic acid ion and propionic acid ion. 5. Способ по любому из пп. 1-4, в котором соль металла, имеющая кислотность по Льюису, представляет собой галогенид.5. The method according to any one of paragraphs. 1-4, in which the metal salt having a Lewis acidity is a halide. 6. Координационно ненасыщенный металл-органический каркас, содержащий:6. Coordination-unsaturated metal-organic framework containing: металлический кластер типа M6O8-х(ОН)x и ионы карбоновой кислоты, скоординированные с металлическим кластером,a metal cluster of type M 6 O 8-x (OH) x and carboxylic acid ions coordinated with the metal cluster, в котором М представляет собой четырехвалентный ион элемента группы IV или ион редкоземельного элемента,in which M is a tetravalent ion of an element of group IV or an ion of a rare earth element, при этом ионы карбоновой кислоты, скоординированные с металлическим кластером, содержат ион поликарбоновой кислоты в качестве полидентатного лиганда и ион монокарбоновой кислоты в качестве монодентатного лиганда,wherein the carboxylic acid ions coordinated with the metal cluster contain a polycarboxylic acid ion as a polydentate ligand and a monocarboxylic acid ion as a monodentate ligand, причем множество металлических кластеров связаны друг с другом благодаря иону поликарбоновой кислоты,moreover, many metal clusters are connected to each other due to the ion of a polycarboxylic acid, при этом количество ионов монокарбоновых кислот, координированных с металлическим кластером, составляет 80% или менее, когда максимальное количество ионов монокарбоновых кислот, которые могут координироваться с металлическим кластером, составляет 100%, иwherein the number of monocarboxylic acid ions coordinated with the metal cluster is 80% or less when the maximum number of monocarboxylic acid ions that can be coordinated with the metal cluster is 100%, and причем максимальное количество ионов монокарбоновой кислоты, которые могут координироваться с металлическим кластером, составляет шесть для каждого металлического кластера.moreover, the maximum number of monocarboxylic acid ions that can be coordinated with a metal cluster is six for each metal cluster. 7. Координационно ненасыщенный металл-органический каркас по п. 6, в котором количество ионов монокарбоновой кислоты, скоординированных с металлическим кластером, находится в диапазоне от 5 до 80%.7. Coordination-unsaturated metal-organic framework according to claim 6, in which the amount of monocarboxylic acid ions coordinated with the metal cluster is in the range from 5 to 80%. 8. Координационно ненасыщенный металл-органический каркас по п. 7, в котором М представляет собой по меньшей мере одно из группы, состоящей из Zr4+, Hf4+ и Се4+.8. Coordination-unsaturated metal-organic framework according to claim 7, in which M represents at least one of the group consisting of Zr 4+ , Hf 4+ and Ce 4+ . 9. Координационно ненасыщенный металл-органический каркас по любому из пп. 6-8, в котором ион монокарбоновой кислоты представляет собой ион монокарбоновой кислоты С1-3.9. Coordination-unsaturated metal-organic framework according to any one of paragraphs. 6-8, in which the monocarboxylic acid ion is a monocarboxylic acid ion With 1-3 . 10. Координационно ненасыщенный металл-органический каркас по любому из пп. 6-9, в котором ион монокарбоновой кислоты представляет собой по меньшей мере одно из группы, состоящей из иона муравьиной кислоты, иона уксусной кислоты и иона пропионовой кислоты.10. Coordination-unsaturated metal-organic framework according to any one of paragraphs. 6-9, in which the monocarboxylic acid ion is at least one of the group consisting of formic acid ion, acetic acid ion and propionic acid ion. 11. Координационно ненасыщенный металл-органический каркас по любому из пп. 6-10, дополнительно содержащий ион металла вне кластера.11. Coordination-unsaturated metal-organic framework according to any one of paragraphs. 6-10, further comprising a metal ion outside the cluster. 12. Координационно ненасыщенный металл-органический каркас по п. 11, в котором ион металла вне кластера представляет собой по меньшей мере один из группы, состоящей из Li+, Mg2+, Al3+, Sc3+, Y3+, Ti4+, Zr4+ и Hf4+.12. The coordination unsaturated metal-organic framework according to claim 11, wherein the metal ion outside the cluster is at least one of the group consisting of Li + , Mg 2+ , Al 3+ , Sc 3+ , Y 3+ , Ti 4+ , Zr 4+ and Hf 4+ .
RU2019120662A 2018-07-05 2019-07-03 Method of producing a coordinatively unsaturated metal-organic framework and a coordinatively unsaturated metal-organic framework RU2716125C1 (en)

Applications Claiming Priority (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2018-128584 2018-07-05
JP2018128584 2018-07-05
JP2018196162A JP2020011943A (en) 2018-07-05 2018-10-17 Manufacturing method of coordinatively unsaturated metal organic framework, and coordinatively unsaturated metal organic framework
JP2018-196162 2018-10-17

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2716125C1 true RU2716125C1 (en) 2020-03-05

Family

ID=69170395

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2019120662A RU2716125C1 (en) 2018-07-05 2019-07-03 Method of producing a coordinatively unsaturated metal-organic framework and a coordinatively unsaturated metal-organic framework

Country Status (5)

Country Link
JP (1) JP2020011943A (en)
KR (1) KR102390025B1 (en)
CN (1) CN110684201B (en)
BR (1) BR102019013494A2 (en)
RU (1) RU2716125C1 (en)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114044913B (en) * 2021-10-25 2023-05-30 广东美的白色家电技术创新中心有限公司 Metal-organic framework material and preparation method thereof
CN116120573A (en) * 2022-12-19 2023-05-16 淮阴师范学院 Coordination polymer material and preparation method and application thereof

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2012138958A (en) * 2010-02-12 2014-03-20 Те Риджентс Оф Те Юниверсити Оф Калифорния METAL-ORGANIC FRAMEWORK STRUCTURES OBTAINED FROM CARBENOPHILIC METALS AND METHOD FOR PRODUCING THEM
RU2561603C2 (en) * 2009-11-30 2015-08-27 Басф Се Organometallic skeleton materials based on 2,5-furandicarboxylic or 2,5-thiophenecarboxylic acid
WO2016100847A2 (en) * 2014-12-20 2016-06-23 Northwestern University Polymer metal-organic framework composites
US20160361702A1 (en) * 2015-06-09 2016-12-15 The Regents Of The University Of California Polymer-metal organic framework materials and methods of using the same
CN106544010A (en) * 2016-10-26 2017-03-29 上海应用技术大学 A kind of preparation method of MOF bases white emitting fluorescent powder
RU2620376C2 (en) * 2010-12-22 2017-05-25 Людвиг-Максимилианс-Университэт Мюнхен Organozinc complex, preparation and application thereof

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106573068A (en) * 2014-05-08 2017-04-19 国立大学法人北海道大学 Metal-organic framework/stimulus-responsive polymer composite capable of controlling release of guest
CN108114697B (en) * 2016-11-29 2019-11-15 中国石油化工股份有限公司 A kind of magnetic metal organic framework material and preparation method thereof
CN107857886A (en) * 2017-11-21 2018-03-30 江南大学 A kind of Zr MOF preparation method

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2561603C2 (en) * 2009-11-30 2015-08-27 Басф Се Organometallic skeleton materials based on 2,5-furandicarboxylic or 2,5-thiophenecarboxylic acid
RU2012138958A (en) * 2010-02-12 2014-03-20 Те Риджентс Оф Те Юниверсити Оф Калифорния METAL-ORGANIC FRAMEWORK STRUCTURES OBTAINED FROM CARBENOPHILIC METALS AND METHOD FOR PRODUCING THEM
RU2620376C2 (en) * 2010-12-22 2017-05-25 Людвиг-Максимилианс-Университэт Мюнхен Organozinc complex, preparation and application thereof
WO2016100847A2 (en) * 2014-12-20 2016-06-23 Northwestern University Polymer metal-organic framework composites
US20160361702A1 (en) * 2015-06-09 2016-12-15 The Regents Of The University Of California Polymer-metal organic framework materials and methods of using the same
CN106544010A (en) * 2016-10-26 2017-03-29 上海应用技术大学 A kind of preparation method of MOF bases white emitting fluorescent powder

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
HEGELMANN I. ET AL., ALKYLZINC COMPLEXES WITH ACHIRAL AND CHIRAL MONOANIONIC N,N,O HETEROSCORPIONATE LIGANDS, EUR. J. INORG. CHEM., 2003, V. 2003, P.339-347. *

Also Published As

Publication number Publication date
KR20200005449A (en) 2020-01-15
CN110684201A (en) 2020-01-14
JP2020011943A (en) 2020-01-23
CN110684201B (en) 2022-04-19
BR102019013494A2 (en) 2020-01-28
KR102390025B1 (en) 2022-04-25

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US11078219B2 (en) Method for producing coordinatively unsaturated metal-organic framework and coordinatively unsaturated metal-organic framework
RU2686901C1 (en) Organometallic structure and method of its production
Reineke et al. From condensed lanthanide coordination solids to microporous frameworks having accessible metal sites
RU2716125C1 (en) Method of producing a coordinatively unsaturated metal-organic framework and a coordinatively unsaturated metal-organic framework
Lu et al. What can p K a and NBO charges of the ligands tell us about the water and thermal stability of metal organic frameworks?
Côté et al. Coordination solids via assembly of adaptable components: systematic structural variation in alkaline earth organosulfonate networks
CN109970778B (en) Metal organic structure and method for producing same
Ermer et al. Synthesis of the novel MOF hcp UiO-66 employing ionic liquids as a linker precursor
JP7325741B2 (en) Method for separating halogenated unsaturated carbon compounds
JP2021031479A (en) Metal organic structure
JP2019116463A (en) Metal organic structure and manufacturing method thereof
He et al. Controlling interpenetration in metal–organic frameworks by tuning the conformations of flexible bis (triazole) ligands
Matemb Ma Ntep et al. When Polymorphism in Metal–Organic Frameworks Enables Water Sorption Profile Tunability for Enhancing Heat Allocation and Water Harvesting Performance
RU2741968C1 (en) Organometallic framework
Teixeira et al. Ionothermal synthesis of calcium-based metal–organic frameworks in a deep eutectic solvent
JP2013040119A (en) Hydrogen storage using porous coordination polymer into which hydroxy group is introduced
Grzywa et al. Flexible chiral pyrazolate-based metal–organic framework containing saddle-type Cu I 4 (pyrazolate) 4 units
Hou et al. Temperature-dependent urothermal synthesis of two distinct La (III)-naphthalenedicarboxylate frameworks
Kim et al. Enhanced CO 2 capture capacities and efficiencies with N-doped nanoporous carbons synthesized from solvent-modulated, pyridinedicarboxylate-containing Zn-MOFs
CN104587963B (en) A kind of metal-organic framework materials and preparation method thereof
Patil et al. Non-interpenetrated Cu-based MOF constructed from a rediscovered tetrahedral ligand
JP6052663B2 (en) Porous metal complex, method for producing porous metal complex, occlusion material, and optical functional material
JP2014189538A (en) Porous metal complex
Brekalo Solid State Synthesis and Study of Porous Materials
JP2023552506A (en) Organometallic coordination polymer for natural gas and methane storage and method for producing the same