2-甲基-1,4-苯二甲酸(2-Methyl-1,4-benzenedicarboxylic acid,CAS: 5156-01-4)为米白至黄色固体,熔点为323-325 °C,分子式为C9H8O4,分子量为180.16。
2-甲基-1,4-苯二甲酸是重要的有机合成原料,在有机合成化学、材料化学、药物化学等领域均有一定的应用。
MOF材料
Theo J. Dingemans等人[1]基于MOF-5的晶体结构对环境中水分子极为敏感,这会导致其储氢性能显著下降的特点。通过2-甲基-1,4-苯二甲酸为起始原料合成了新的MOF材料,成功实现了材料结构的优化(相当于在原来的MOF材料上面引入了甲基疏水材料):既保持了原有的储氢能力,又显著提高了材料的水稳定性。实验证实,甲基化修饰后的MOF-5材料在暴露于空气4天后仍能完全恢复储氢性能,即使暴露时间延长至8天,其储氢容量仅下降35%。鉴于2-甲基对苯二甲酸均为易得原料,该策略为开发具有商业应用价值的耐湿性MOF材料提供了切实可行的途径。
高效且选择性去除废水中的药物和个人护理产品(PPCPs)是一项重大挑战,同时也具有重要意义。Yao Chen等人[2]选用含有八种同构金属有机框架(MOFs)的UiO-66-R作为研究平台(图1),通过其可变官能团(-R)系统研究功能化对三种典型PPCPs吸附行为的影响。针对MOFs去除PPCPs开展了动力学、模型构建及构效关系研究,对吸附速率、亲和力和分离因子(RL)等动力学参数进行了全面分析与模拟。MOFs的设计与功能可显著提升其对PPCPs的吸附容量和去除效率。构效关系研究表明,MOFs与PPCP分子间的氢键作用、静电相互作用及π-π堆积在吸附过程中起关键作用,并显著影响吸附效率。该研究为MOFs在PPCP污染治理中的应用开辟了新途径,并为设计用于环境治理与分离的新型多孔材料提供了指导。值得一提的是,以2-甲基-1,4-苯二甲酸为原料所制备的MOF材料具有良好的性能。
图1. UiO-66-R结构
参考文献
[1] Yang J, Grzech A, Mulder FM, Dingemans TJ. Methyl modified MOF-5: a water stable hydrogen storage material. Chemical communications. 2011, 47(18):5244-6.
[2] Zhao P, Liu N, Jin C, Chen H, Zhang Z, Zhao L, Cheng P, Chen Y. UiO-66: an advanced platform for investigating the influence of functionalization in the adsorption removal of pharmaceutical waste. Inorganic chemistry. 2019 Jun 20;58(13):8787-92.