[發明專利]一種卟啉基多孔聚合物的制備及其用于苯乙烯氧化催化的應用

在審

• 申請號: 202010791940.2
• 申請日: 2020-08-08
• 公開（公告）號: CN111848932A
• 公開（公告）日: 2020-10-30
• 發明（設計）人: 劉康;張耀文;王磊
• 申請（專利權）人: 青島科技大學
• 主分類號: C08G61/12
• 分類號: C08G61/12;B01J31/06;B01J35/10;C07D303/04;C07D301/19
• 代理公司: 青島中天匯智知識產權代理有限公司 37241
• 代理人: 袁曉玲

本發明涉及材料制備和催化技術領域，具體為一種卟啉基多孔聚合物苯乙烯氧化催化劑及其制備方法和應用。該制備方法使用含有5,10,15,20?四苯基卟啉銅作為單體，二甲氧基甲烷作為連接體，通過交聯反應得到一種新型多孔聚合物材料。采用該制備方法得到的多孔聚合物材料具有多級孔道和開放的Cu?N位點，表現出良好的苯乙烯氧化催化能力。

技術領域

本發明涉及無機有機雜化材料技術領域，具體一種卟啉基多孔聚合物苯乙烯氧化催化劑及其制備方法和應用。

背景技術

環氧化物是許多化學產品(如環氧樹脂和藥物等)的常見中間體，如環氧化物的開環可以產生有用的α-或β-取代醇。但是在烯烴環氧化反應中許多有毒成分仍在傳統環氧化工業上廣泛使用，不僅對環境和生活造成諸多不良影響，而且后處理步驟繁冗不利于發展。最近，以過渡金屬配合物(如甲基三氧化錸和多金屬氧酸鹽等)為催化劑的均相和非均相環氧化正在被廣泛研究，但表現出一些缺點，例如氧化劑的利用效率低，環氧選擇性低，穩定性差和分離困難^[143]。由于與苯環的p-π共軛而導致的低親核活性，苯乙烯環氧化需要更轉化率更高和對苯乙烯氧化物有優異選擇性的高效催化劑。

銅配合物作為過渡金屬配合物/離子，由于其天然豐度高，成本低，是工業上最有效和有用的催化劑之一，可用于催化各種氧化反應，例如芳香烯烴基團的環氧化，醇類有機物氧化和甲醇的選擇性氧化。盡管銅配合物負載的多相催化劑已經取得了巨大的進步，但開發具有高催化活性和結構設計良好的新型，優異的催化劑載體仍然是一個挑戰。

多孔有機聚合物有著優異的化學穩定性，高表面積和可調節的孔徑，這些特性使底物和產物在整個催化過程中迅速擴散，所以已經成為適用于非均相催化應用的特殊類型的非晶態多孔材料。5,10,15,20-四苯基卟啉銅是一種生物大分子，利用其作為單體合成多孔聚合物，單體上的銅金屬活性位點能夠均勻的暴露在孔道中。

發明內容

本發明要解決的技術問題是，彌補上訴原有技術的不足，提出一種用于苯乙烯氧化催化的卟啉基多孔聚合物的制備方法。

本發明提供的功能多孔有機聚合物催化劑,其特征在于多孔有機聚合物催化劑骨架內同時含有卟啉基、亞甲基和Cu-N位點。

本發明提供的功能多孔有機聚合物催化劑以苯乙烯為原料，在氧化劑的存在下，制備環氧苯乙烷，反應溫度為100℃以下，反應時長為15-30小時。

所述催化劑代表性的制備方法如下以二氯乙烷為溶劑，以無水三氯化鐵作為催化劑，5,10,15,20,-四苯基卟啉和二甲基甲烷在25-90℃內反應15-30小時，經過過濾、洗滌、干燥得到卟啉基多孔聚合物。

有益效果:

1.采用卟啉基多孔聚合物作為催化劑,具有比表面積大，易于性能調控等優點。

2.卟啉基多孔聚合物具有無定形的多級孔道和良好的熱穩定性，有利于底物和產物在整個催化過程中迅速擴散。

3.卟卟啉基多孔聚合物孔道內均勻分布著開放的Cu-N位點，使底物分子

4.與活性中心充分接觸，對環氧苯乙烷具有高選擇性。

5.本發明中的催化劑可以循環使用，催化活性高。

附圖說明

圖1本發明實施例中卟啉基多孔聚合物材料的結構單元；

圖2本發明實施例1中制備卟啉基多孔聚合物材料紅外光譜圖；

圖3本發明實施例1中制備的卟啉基多孔聚合物材料材料的XRD圖譜；

圖4本發明實施例1中制備的卟啉基多孔聚合物材料的熱重曲線圖；