[發明專利]一種咪唑型離子液體多孔有機聚合物的制備方法

在審

• 申請號: 202011071475.1
• 申請日: 2020-10-09
• 公開（公告）號: CN112321824A
• 公開（公告）日: 2021-02-05
• 發明（設計）人: 周興平;趙茂吉;王勇;楊雪;解孝林
• 申請（專利權）人: 華中科技大學
• 主分類號: C08G73/06
• 分類號: C08G73/06;B01J31/06
• 代理公司: 華中科技大學專利中心 42201
• 代理人: 許恒恒;李智

1.一種咪唑型離子液體多孔有機聚合物的制備方法，其特征在于，包括以下步驟：

(1)在由丙酸與乙酸酐混合得到的丙酸-乙酸酐溶劑中，將對硝基苯甲醛和吡咯混合反應，得到四(硝基苯基)卟啉粗產品；然后，對所述四(硝基苯基)卟啉粗產品進行有機溶劑抽濾、丙酮索氏提取和吡啶重結晶三步后處理，得到純凈的四(硝基苯基)卟啉產品；

(2)對所述步驟(1)得到的純凈的四(硝基苯基)卟啉產品在氮氣或氬氣保護下經還原劑還原得到四(氨基苯基)卟啉粗產品；然后，再用中性氧化鋁柱層析分離對所述四(氨基苯基)卟啉粗產品進行純化，得到純凈的四(氨基苯基)卟啉產品；

(3)對于所述步驟(2)得到的純凈的四(氨基苯基)卟啉產品，在酸性條件下將該四(氨基苯基)卟啉產品相互對稱的4個苯環上對位取代的氨基官能團與1,2-二羰基化合物和烴基醛類化合物反應形成咪唑環陽離子，卟啉單體通過咪唑環相互連接，形成非均相多孔的有機聚合物；四(氨基苯基)卟啉通過Debus-Radziszewski咪唑合成反應產生聚合，從而得到咪唑型離子液體多孔有機聚合物。

2.如權利要求1所述制備方法，其特征在于，所述步驟(3)中還包括：對所述咪唑型離子液體多孔有機聚合物通過進行離子交換反應改變其中咪唑陽離子相對應的陰離子，得到含不同陰離子的咪唑型離子液體多孔有機聚合物；

優選的，所述陰離子選自醋酸根離子、氯離子、溴離子、碘離子、雙三氟甲磺酰亞胺陰離子、六氟硅酸鹽陰離子、四氟硼酸鹽陰離子。

3.如權利要求1或2所述制備方法，其特征在于，所述步驟(3)中得到的咪唑型離子液體多孔有機聚合物具有如式(Ι)所示化學結構的重復單元：

式(Ι)中，位點為氫原子、鹵素原子、烷基、乙烯基、烷氧基、或烷基乙烯基醚；位點為氫原子、鹵素原子、烷基、乙烯基、烷氧基、或烷基乙烯基醚；R為氫原子、烴基、氰基、苯基或鹵素元素；R₁為氫原子、鹵素原子、烴基、苯基、羧酸基或酯基；R₂為氫原子、鹵素原子、烴基、苯基、羧酸基或酯基；X選自醋酸、氯、溴、碘、雙三氟甲磺酰亞胺、六氟硅酸、四氟硼酸。

4.如權利要求1所述制備方法，其特征在于，所述步驟(2)中還原劑為氯化亞錫、鐵粉、鋅粉中的任意一種。

5.如權利要求1所述制備方法，其特征在于，所述步驟(3)中的反應是在溶劑為水的條件下進行的。

6.如權利要求1所述制備方法，其特征在于，所述步驟(3)中，所述1,2-二羰基化合物為丙酮醛、2,3-丁二酮、2,3-戊二酮、1,2-二苯基乙二酮、1-苯基-1,2-丙二酮、乙二酸二乙酯或1-氯-1,2-丙二酮，所述烴基醛類化合物為甲醛、乙醛、乙烯醛或苯甲醛；

四(氨基苯基)卟啉、1,2-二羰基化合物、烴基醛類化合物三者的摩爾之比為1：(6～10)：(6～10)，并且，所述1,2-二羰基化合物和所述烴基醛類化合物的摩爾比為1：1。

7.如權利要求1所述制備方法，其特征在于，所述步驟(3)中，一鍋法咪唑合成反應溫度為80℃～90℃，反應時間為20～24h。

8.利用如權利要求1-7任意一項所述制備方法制備得到的咪唑型離子液體多孔有機聚合物，其特征在于，所述咪唑型離子液體多孔有機聚合物具有卟啉和咪唑交替連接的介孔結構，并且能夠通過π-π堆積形成二維片層結構，其層間距為6～8nm。

9.如權利要求8所述咪唑型離子液體多孔有機聚合物，其特征在于，所述咪唑型離子液體多孔有機聚合物在整個紫外-可見波長范圍內表現出吸收；優選的，所述咪唑型離子液體多孔有機聚合物在400～500nm的藍光范圍內表現出吸光度為1.3～1.5。

10.如權利要求8或9所述咪唑型離子液體多孔有機聚合物作為無金屬的、且可回收的非均相大分子光催化劑的應用。