[發(fā)明專利]一種共軛有機微孔聚合物及其制備方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202010092369.5
• 申請日: 2020-02-14
• 公開（公告）號: CN113265039B
• 公開（公告）日: 2022-04-08
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 任世斌;吳建波;胡黛玉;丁鈴?fù)?/a>;韓得滿
• 申請（專利權(quán)）人: 臺州學(xué)院
• 主分類號: C08G61/02
• 分類號: C08G61/02
• 代理公司: 北京高沃律師事務(wù)所 11569
• 代理人: 王術(shù)娜

本發(fā)明屬于微孔有機聚合物材料技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種共軛有機微孔聚合物及其制備方法。本發(fā)明以對稱引達省?1,3,5,7(2H,6H)?四酮和四?(4?醛基?(1,1?聯(lián)苯))乙烯為原料，經(jīng)過聚合反應(yīng)制備得到共軛有機微孔聚合物，該聚合物的結(jié)構(gòu)新穎，是一種新型的共軛有機微孔聚合物，拓寬了共軛有機微孔聚合物的范圍，且該聚合物能夠全光譜吸收，為無定型結(jié)構(gòu)，具有一定的共軛結(jié)構(gòu)和熱穩(wěn)定性。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及微孔有機聚合物材料技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種共軛有機微孔聚合物及其制備方法。

背景技術(shù)

隨著科技的不斷發(fā)展，生產(chǎn)力得到巨大的提升，大大刺激了人們在生產(chǎn)生活中對于新型材料的需求，各式各樣的材料層出不窮。隨著現(xiàn)代技術(shù)的發(fā)展，許多新型材料的研究也取得了很多新的進展。自從第三次科技浪潮席卷全球以來，新型材料同信息、能源一起，被稱為現(xiàn)代科技的三大支柱。目前，新材料領(lǐng)域的主要發(fā)展方向有半導(dǎo)體材料、結(jié)構(gòu)材料、有機材料和高分子材料等。在各種各樣已知的或者開發(fā)的材料中，多孔材料日益受到人們的關(guān)注，它是一種以貫通或者是封閉的孔洞而構(gòu)成網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的材料。多孔材料一般具有空曠的結(jié)構(gòu)和大的比表面積，加強其吸附和催化能力，具有良好的潛在應(yīng)用價值。

近年來，微孔有機聚合物材料(microporous organic polymers，MOPs)作為一種新型材料，得到了快速發(fā)展，在光電子、非均相催化、吸附和氣體存儲等領(lǐng)域具有一定的應(yīng)用。根據(jù)IUPAC的劃分,將微孔定義為孔徑小于2.0nm的孔，相較于傳統(tǒng)的無機微孔聚合物及金屬配位聚合物，有機微孔聚合物具有更加良好的開放孔道和優(yōu)異的孔性質(zhì)，其骨架由有機分子構(gòu)成，并且因其合成方法的多樣性，為構(gòu)建分子網(wǎng)絡(luò)和有機分子砌塊前體提供了多樣的的合成路徑與構(gòu)建方式。微孔有機聚合物主要包括以下4類：(1)憑借聚合物鏈的超支化阻止鏈間的密堆積的超交聯(lián)聚合物(hyper-cross-linked polymers，HCPS)；(2)由剛性分子與非平面連接基團連接來阻止聚合物的鏈間轉(zhuǎn)動及鏈段緊密堆積，以形成連續(xù)的微孔結(jié)構(gòu)的自具微孔聚合物(polymers of intrinsic microporosity，PIMs)；(3)具有獨特的π-共軛體系和納米多孔結(jié)構(gòu)的共軛有機微孔聚合物(conjugated microporous polymers，CMPS)；(4)利用適當(dāng)?shù)墓倌軋F有機砌塊，經(jīng)過可逆縮合來制備形成微孔晶體材料的共價有機骨架聚合物(covalent organic frameworks，COFs)。

CMPS是一種共價鍵結(jié)合的三維網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)化合物，因其具有結(jié)構(gòu)可控、表面積大和良好的物理化學(xué)穩(wěn)定性等優(yōu)點而日益受到人們的重視。研究表明：CMPS的微孔大小和比表面積可以依靠單體結(jié)構(gòu)變化進行調(diào)節(jié)。CMPS的制備方法很多，為了達到應(yīng)用的最優(yōu)化，以獲得穩(wěn)定的結(jié)構(gòu)，在合成過程中能控制其比表面積的穩(wěn)定性和分子面積，目前應(yīng)用最廣泛的制備方法為縮聚反應(yīng)，該反應(yīng)分為非金屬催化縮聚反應(yīng)和金屬催化縮聚反應(yīng)，其中非金屬催化縮聚反應(yīng)包含如亞胺化反應(yīng)和酰胺化反應(yīng)等。而金屬催化縮聚反應(yīng)包含如Friedel-Crafts烷基化反應(yīng)、氧化聚合反應(yīng)和Sonogashira-Hagihara耦合反應(yīng)等。共軛微孔聚合物其微孔也可以作為作用位點，將不同的客體分子或金屬離子應(yīng)用于修飾和改性超分子材料、有機雜化材料等。

因此，研究新型共軛有機微孔聚合物具有重要的意義。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供一種共軛有機微孔聚合物及其制備方法，該共軛有機微孔聚合物結(jié)構(gòu)新穎，拓寬了共軛有機微孔聚合物的范圍。

為了實現(xiàn)上述發(fā)明目的，本發(fā)明提供以下技術(shù)方案：

本發(fā)明提供了一種共軛有機微孔聚合物的制備方法，包括以下步驟：

將四-(4-醛基-(1,1-聯(lián)苯))乙烯、對稱引達省-1,3,5,7(2H,6H)-四酮、1,3,5-三甲基苯、乙酸和1,4-二氧六環(huán)混合，進行聚合反應(yīng)，得到共軛有機微孔聚合物。