[發明專利]二維超分子多孔聚合物、其單體化合物及制備方法

有效

• 申請號: 201710566555.6
• 申請日: 2017-07-12
• 公開（公告）號: CN107353242B
• 公開（公告）日: 2019-11-12
• 發明（設計）人: 趙新;尹志堅;占田廣
• 申請（專利權）人: 中國科學院上海有機化學研究所
• 主分類號: C07D213/04
• 分類號: C07D213/04;C08G83/00;B01D69/02
• 代理公司: 上海弼興律師事務所 31283
• 代理人: 薛琦;袁紅

本發明公開了一種二維超分子多孔聚合物、其單體化合物及制備方法。本發明的二維超分子多孔聚合物中使用的單體分子中引入兩親性基團，通過自組裝的方法獲得，且內部結構高度有序和具有長程周期性。

技術領域

本發明涉及一種二維超分子多孔聚合物、其單體化合物及制備方法。

背景技術

超薄的多孔膜由于其滲透性、選擇性運輸能力和可作為納米分子篩等在化學工程、生物醫藥、環保、食品、保健以及能源等領域具有廣泛的用途(Y.Peng，Y.Li，Y.Ban，H.Jin,W.Jiao,X.Liu,W.Yang,Science 2014,346,1356-1359.)。二維聚合材料具有相對固定的孔隙度，因此是一種較為理想的超薄多孔膜，然而其設計和合成較為復雜且難度大，使得這類材料的獲得還非常困難。在二維聚合材料中，其單體基元可采取共價鍵和非共價鍵兩種方式連接，前者通常稱為二維聚合物，而后者一般定義為二維超分子聚合物。二維聚合物可通過層狀前體剝離或單體在特定條件下聚合來獲得，而二維超分子聚合物主要是利用非共價作用驅動下的單體基元自組裝來制備。已報道的有溶液相自組裝構筑可溶性的單層二維超分子多孔聚合物：二維超分子有機框架(K.-D.Zhang,J.Tian,D.Hanifi,Y.Zhang,A.C.-H.Sue,T.-Y.Zhou,L.Zhang,X.Zhao,Y.Liu,Z.-T.Li,J.Am.Chem.Soc.2013,135,17913-17918)。在隨后的研究中又發展了其他一些二維超分子有機框架的制備方法(S.-Q.Xu,X.Zhang,C.-B.Nie,Z.-F.Pang,X.-N.Xu,X.Zhao,Chem.Commun.2015,51,16417-16420；T.-Y.Zhou,Q.-Y.Qi,Q.-L.Zhao,J.Fu,Y.Liu,Z.Ma,X.Zhao,Polym.Chem.,2015,6,3018-3023.)，但是獲得內部結構高度有序以及長程周期性的二維超分子多孔聚合物仍然十分困難。而內部結構的有序度是直接影響多孔膜質量的關鍵因素，低的結構有序度意味著膜內缺陷較多從而降低其性能，只有高的有序度才能保證膜內孔結構的均一性，從而獲得高性能。因此，如何自組裝得到內部結構高度有序和長程周期性的二維超分子多孔聚合物是這一領域的關鍵問題之一。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是為了克服現有的內部結構高度有序以及長程周期性的二維超分子多孔聚合物的獲得困難，而提供了一種二維超分子多孔聚合物、其單體化合物及制備方法。本發明的二維超分子多孔聚合物中使用的單體分子中引入兩親性基團，通過自組裝的方法獲得，且內部結構高度有序和具有長程周期性，在分離領域有很好的應用前景，具體地納米粒子、污染物、藥物、生物分子和化工產品的分離；同時制備方法簡單，易操作實現，利于工業化生產應用。

本發明主要是通過以下技術方案解決上述技術問題的。

本發明提供了一種通式I所示的二維超分子多孔聚合物的單體化合物：

通式I中，R¹、R^1a和R^1b獨立地為疏水基團，R²、R^2a和R^2b獨立地為親水基團，Y、Y^a和Y^b獨立地為C或N，當Y、Y^a和Y^b獨立地為N時，R³、R^3a和R^3b不存在，當Y、Y^a和Y^b獨立地為C時，R³、R^3a和R^3b獨立地為氫、氨基、硝基、C₁-C₄烷氧基、C₁-C₄烷基巰基或鹵素；