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08.09.2020 | Chemical routes to materials | Ausgabe 34/2020

Journal of Materials Science 34/2020

Postmetalation of a new porphyrin ligand-based metal–organic framework for catalytic oxidative carboxylation of olefins

Zeitschrift:
Journal of Materials Science > Ausgabe 34/2020
Autoren:
Hong-Guang Jin, Fengshi Chen, Houpeng Zhang, Wenjie Xu, Yao Wang, Jincheng Fan, Zi-Sheng Chao
Wichtige Hinweise
Handling Editor: Gregory Rutledge.

Electronic supplementary material

The online version of this article (https://​doi.​org/​10.​1007/​s10853-020-05211-3) contains supplementary material, which is available to authorized users.

Publisher's Note

Springer Nature remains neutral with regard to jurisdictional claims in published maps and institutional affiliations.

Abstract

Heterogeneous catalytic reactions based on single metal–organic framework (MOF) material for the oxidative carboxylation of olefins following a tandem process, which involves the epoxidation of olefins and subsequent epoxide–CO2 cycloaddition, are highly desirable and economical for CO2 chemical fixation. In this work, a new trans-A2B2-type porphyrin ligand, 5,15-di(m-benzoato)-porphyrin (H2DMBP), was successfully synthesized and utilized for constructing a novel, highly porous, and stable Nd-porphyrin MOF, named CSUST-2. (CSUST stands for Changsha University of Science and Technology.) Furthermore, the coordinatively unsaturated Co(II) ions were implanted into the MOF by exploiting the innate non-metallated porphyrin ligands to generate Co(II)@CSUST-2 framework, which was evidenced to act as an efficient recyclable catalyst for oxidative carboxylation of olefins in the presence of tert-butyl hydroperoxide (TBHP) as an oxidant and tetrabutylammonium bromide (n-Bu4NBr) as a co-catalyst under mild conditions (1 atm CO2, 75 °C, and without solvent).

Graphic abstract

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