[發明專利]一種對苯專一吸附的純有機孔狀材料及其制備方法

有效

• 申請號: 201310111768.1
• 申請日: 2013-04-02
• 公開（公告）號: CN103896832A
• 公開（公告）日: 2014-07-02
• 發明（設計）人: 羅序中;賈新建;王科軍;鐘金蓮;柳輝金;鐘地長;羅海清;吳笑臣
• 申請（專利權）人: 贛南師范學院
• 主分類號: C07D213/75
• 分類號: C07D213/75;B01J20/22
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明涉及一種多孔材料及其制備技術領域，特別涉及一種對苯專一吸附的純有機孔狀材料及其制備方法。

背景技術

多孔材料是上個世紀發展起來的一種新型材料體系，是一個直接面向國民經濟、應用性很強的領域。

根據Bell的定義，所謂多孔介質就是多相物質所占用的空間，在多相物質中一定有固體相。固體相又稱為固體骨架，固體骨架分布于多孔介質占據的整個空間內。沒有固體骨架的那部分空間稱作空隙或孔隙，它由液體或氣(汽)體或由氣液兩相共同占有，多數孔隙是相互連通的，這些連通的孔隙稱為有效孔隙，那些互不連通或雖連通但流體很難通過的孔隙則稱為死端孔隙，流體可通過有效孔隙從多孔介質的一端滲透到另一端。

按照國際純粹和應用化學聯合會(UPAC)的定義，多孔材料可以按它們的孔徑分為三類：小于2nm為微孔(micropore)；2～5nm為介孔(mesopore)；大于50nm為大孔(macropore)，有時也將小于0.7nm的微孔稱為超微孔。多孔材料包括金屬多孔材料(即常說的泡沫金屬)和非金屬多孔材料(如泡沫塑料和多孔玻璃等)。由于具有較大的比表面積、吸附容量以及許多特殊的性能，其不僅在催化、吸附、分離等領域得到廣泛的應用，而且在太空材料、生物、醫藥、光電器件等領域也展現了令人注目的應用前景。在生物化學領域，它可以對大分子、病毒、細胞等進行分離和精制。在核工業方面，多孔材料可以將核廢料液體吸入微孔中，防止核廢料對環境的污染。因此，科學與工業對這一領域的發展前景給予了更多的熱情和關注。

近年來，微觀有序多孔材料以其種種特異的性能引起了人們的高度重視。1998年，Wei?Y等首次用葡萄糖、麥芽糖和酒石酸衍生物等非表面活性劑有機分子為模板，制備了高比表面積、孔徑可調、窄孔徑分布的介孔SiO2分子篩。王麗敏等利用國內便宜的工業化嵌段高分子共聚物AucP(聚環氧乙烷-聚環氧內烷-聚環氧乙烷三嵌段共聚物，EO₁₆PO₅₈EO₁₆，分子量約4700，1.8萬/t)，取代了進口的P123(聚環氧乙烷-聚環氧丙烷-聚環氧乙烷三嵌段共聚物，EO₂₀PO₇₀EO₂₀，分子量約5800)，以無機硅源-硅酸鈉取代了TEOS(正硅酸乙酯)為基本原料，合成介孔材料。實驗分析表明，制得的介孔氧化硅分子篩具有孔徑均一，有序度高，墻厚等優點；且原料廉價，工藝簡單，所以成本降低很大。閻鑫等首次采用模板造孔技術通過水熱法成功的合成了納米微孔NixZn(1-x)Fe2O4晶體。盡管多孔材料的研究已經全方位展開，通過科學工作者的不懈努力，也取得了明顯的進步。但是，由于多孔材料的制備、性質、功能等各方面的研究需要各學科的綜合知識，因此對其研究仍然存在一些需要解決的問題。并且，隨著有機功能化基團在微孔與中孔材料中的應用，科學家更加期望有機合成能成為推動多孔材料發展的有力工具。

發明內容

為了解決現有技術的問題，本發明提供了一種對苯專一吸附的純有機孔狀材料及其制備方法，從合成酰氯出發，進而合成含有吡啶基團的酰胺，最后制成一種對苯專一吸附的純有機孔狀材料，合成路線簡單，操作方便，產率較高。

本發明所采用的技術方案如下：

一種對苯專一吸附的純有機孔狀材料，其化學結構式為：

一種對苯專一吸附的純有機孔狀材料的制備方法，其包含以下步驟：

A、酰氯制備：

將1摩爾份1，3，5-苯三甲酸，3～6份二氯亞砜加入到反應容器中，混合均勻后，向其中滴加1滴N，N-二甲基甲酰胺(約0.1mL)；然后將懸浮液在磁力攪拌器磁力攪拌下回流3小時，得到一種澄清液；最后用循環水式真空泵減壓蒸餾出過量的二氯亞砜，酰氯作為一種淡黃色油狀物在4℃時結晶出來；

B、酰胺制備：

將3摩爾份4-氨基吡啶，40～50摩爾份溶劑加入到反應器中，混合均勻后，向其中加入3摩爾份三乙胺；然后將1摩爾份酰氯溶于10～15摩爾份溶劑中制成酰氯溶液，在0℃條件下，再將酰氯溶液緩慢滴加到4-氨基吡啶溶液中(0.7-0.9mol/L)；繼續加入1摩爾份堿，混合攪拌中以0.2℃/min的升溫速率逐漸升溫至室溫；反應7小時后抽濾，用四氫呋喃洗滌，干燥；最后用170摩爾份二甲基亞砜和1400摩爾份去離子水重結晶，抽濾，干燥；

C、材料制備：