[發(fā)明專利]一種含氮功能化介孔聚合物的合成及其應(yīng)用

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201710148719.3
• 申請(qǐng)日: 2017-03-14
• 公開（公告）號(hào): CN106977676B
• 公開（公告）日: 2019-04-30
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 吳海虹;盧小偉;吳鵬
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 華東師范大學(xué)
• 主分類號(hào): C08G8/24
• 分類號(hào): C08G8/24;C08J9/26;B01J31/06;C07D317/36
• 代理公司: 上海藍(lán)迪專利商標(biāo)事務(wù)所(普通合伙) 31215
• 代理人: 徐筱梅;張翔

1.一種含氮功能化介孔聚合物的合成，其特征在于將3-氯甲基苯甲醚與氮雜環(huán)化合物制備的中間產(chǎn)物進(jìn)行脫甲基化，并將其與苯酚和甲醛在堿性條件下一鍋法合成含氮功能化前驅(qū)體，該前驅(qū)體以三嵌段共聚物F127為模板劑，通過乙醇的溶劑揮發(fā)誘導(dǎo)自組裝,制備含氮功能化介孔聚合物，其反應(yīng)結(jié)構(gòu)式如下：

該聚合物的合成具體包括以下步驟：

a、中間體的制備

將3-氯甲基苯甲醚與氮雜環(huán)化合物、四氫呋喃和氫化鈉按0.1～0.5mol:0.1～1.0mol:20～60mL:0.1～0.5mol摩爾體積比混合，在60～90℃下回流12～36h，反應(yīng)產(chǎn)物經(jīng)洗滌、萃取，其有機(jī)相水洗后經(jīng)干燥和柱層析，得中間體為含氮雜環(huán)苯甲醚；所述氮雜環(huán)化合物為咪唑、吡咯烷、吡唑或三氮唑化合物；

b、氮源單體的制備

將上述制備的含氮雜環(huán)苯甲醚與氫溴酸按5～20g:30～80mL質(zhì)量體積比混合，在90～130℃的溫度下回流12～36h進(jìn)行脫甲基化，反應(yīng)液用Na₂CO₃中和氫溴酸后再用飽和NaHCO₃溶液將其pH調(diào)至7.5～8.0，然后經(jīng)過濾、水洗和抽濾后得氮源單體，所述氮源單體為3-咪唑基甲基苯酚單體、3-吡咯烷基甲基苯酚單體、3-吡唑基甲基苯酚單體或3-三氮唑基苯酚單體；

c、功能化前驅(qū)體的制備

將上述制備的氮源單體與38wt％甲醛溶液、10wt％氫氧化鈉溶液和苯酚按0.1～0.4:2.5～10:1.0～4.0:1.0～4.0質(zhì)量比混合，在70～80℃溫度下攪拌1～3h，其反應(yīng)液用2mol/L HCl溶液中和后經(jīng)旋蒸得功能化前驅(qū)體；

d、含氮功能化介孔聚合物的制備

將上述制備的功能化前驅(qū)體與F127模板劑和乙醇按1.6g:2.0g:40～100mL質(zhì)量體積比混合，室溫下攪拌30～60min后將其鋪在玻璃板上揮發(fā)8～10h，然后在100～120℃溫度下固化12～36h，將固化后的薄膜在350℃溫度下煅燒3～5h，得含氮功能化介孔聚合物，所述煅燒升溫速率為1℃/min。

2.一種權(quán)利要求1所述含氮功能化介孔聚合物的合成方法制備的含氮功能化介孔聚合物的應(yīng)用，其特征在于該功能化介孔聚合物在碘化鉀的添加下作為催化劑，用于二氧化碳和環(huán)氧丙烷的環(huán)加成反應(yīng)制備碳酸丙烯酯，所述功能化介孔聚合物與碘化鉀、環(huán)氧丙烷的質(zhì)量比為0.05～0.2:0.1:1.74；所述二氧化碳的壓力為0.5～2MPa；所述環(huán)加成反應(yīng)的溫度為70～110℃，反應(yīng)時(shí)間為1～3h。