[發(fā)明專利]一種供體-受體型離子多孔聚合物的制備及其催化應用

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202010730963.2
• 申請日: 2020-07-27
• 公開（公告）號: CN111978516B
• 公開（公告）日: 2022-05-10
• 發(fā)明（設計）人: 貢衛(wèi)濤;曲衛(wèi)東
• 申請（專利權）人: 大連理工大學
• 主分類號: C08G61/12
• 分類號: C08G61/12;B01J31/06;C07C249/02;C07C251/24
• 代理公司: 大連智高專利事務所(特殊普通合伙) 21235
• 代理人: 張欽

本發(fā)明屬于精細化工技術領域，公開了一種供體?受體型離子多孔聚合物的制備及其催化應用。該聚合物AN?POP?1通過Zincke反應進行制備，通過在1,1'?雙(2,4?二硝基苯基)?[9,10?雙(3?吡啶基)蒽]?1,1'?二氯化二銨中引入蒽環(huán)結構增加光催化性能，將1,1'?雙(2,4?二硝基苯基)?[9,10?雙(3?吡啶基)蒽]?1,1'?二氯化二銨與1,3,5?三(4?氨基苯基)三嗪C加入到舒?zhèn)惪斯苤性?00?150℃氮氣保護下反應48?72h，得到聚合物AN?POP?1催化劑。本發(fā)明制備的AN?POP?1聚合物具有良好的化學和熱穩(wěn)定性并且具有較高的催化性能，對芐胺衍生物催化產(chǎn)率可到90％以上。

技術領域

本發(fā)明涉及精細化工技術領域，具體涉及一種供體-受體型離子多孔聚合物的制備及其催化應用。

背景技術

近年來，現(xiàn)代工業(yè)化的迅猛發(fā)展和大量化石燃料的開發(fā)和利用造成了嚴重的能源危機和環(huán)境污染等問題，使人類面臨嚴重的生存挑戰(zhàn)，尋找、開發(fā)和利用新型綠色能源已成為當前科學研究的熱點課題之一。太陽能作為一種綠色無污染的、用之不盡的能源，通過光催化技術將低密度的太陽能轉(zhuǎn)化為高密度的化學能或直接礦化有機污染物已成為解決能源和環(huán)境問題的有效途徑。光催化領域的核心問題就是開發(fā)高效、穩(wěn)定、廉價的光催化劑。目前已經(jīng)有多種材料被開發(fā)利用為光催化劑，一些無機－有機雜化的多孔材料像金屬有機骨架(MOFs)由于具有大的比表面、高的孔隙率、可調(diào)節(jié)的組成結構也被應用在多相光催化領域，特別是含有金屬鈦和鋯的MOFs材料在多種反應中表現(xiàn)出了優(yōu)異的光催化性能。不過，由于受材料穩(wěn)定性較弱的限制，MOFs材料作為光催化劑的前景不容樂觀。因此，開發(fā)具有高比表面積、結構可調(diào)、良好穩(wěn)定性的新型材料作為高效光催化劑具有重要的意義，同時對科研人員來說也是一個巨大的挑戰(zhàn)。

由于蒽環(huán)具有共軛結構，可以用作發(fā)光材料。目前合成的含蒽環(huán)化合物主要是有機多孔材料，但是含有蒽環(huán)的離子型多孔聚合物還未見報道。因此，亟需設計合成一種含有蒽環(huán)的離子型多孔聚合物并用作高效光催化劑。

發(fā)明內(nèi)容

為了克服現(xiàn)有技術的不足，本發(fā)明的目的提供一種含有蒽環(huán)的供體-受體型離子多孔聚合物AN-POP-1的制備及其催化應用。本發(fā)明制備的AN-POP-1聚合物具有良好的化學和熱穩(wěn)定性并且具有較高的催化性能，對芐胺衍生物催化產(chǎn)率可到90％以上。對非均相催化劑的設計提供了更為有效的處理方法和研究方向。

本發(fā)明的上述目的是通過以下技術方案實現(xiàn)的：

一種含有蒽環(huán)的供體-受體型離子多孔聚合物AN-POP-1，其結構如式I所示：

一種芐胺類化合物，其結構式如式II所示：

式中，R為H,或Me或OMe或F或Cl

一種含有蒽環(huán)的供體-受體型離子多孔聚合物AN-POP-1的制備方法，具體步驟如下所示：

(1)制備化合物A：

在氬氣保護下依次將9,10-二溴蒽，4-吡啶硼酸，四(三苯基膦)鈀和碳酸鉀加入到250mL舒?zhèn)惪似恐小Ｈ缓笠来渭尤?0mL DMF溶液和10mL水，將反應混合物置于90-100℃油浴中恒溫攪拌12-24小時。反應結束后純化得到單體結構化合物A，其結構式如式III所示；

制備化合物A反應式如下所示：

(2)制備化合物B

在氬氣保護下依次將1-氯-2,4-二硝基苯和單體化合物A加入到50mL舒?zhèn)惪似恐小Ｈ缓蠹尤胗袡C溶劑，將反應混合物置于90-100℃油浴中恒溫攪拌24-48小時。反應結束后純化得到離子單體結構化合物B，其結構式如式IV所示；