[發明專利]共價有機框架聚合物、材料及其制備方法和應用

有效

• 申請號: 202110205034.4
• 申請日: 2021-02-24
• 公開（公告）號: CN112851965B
• 公開（公告）日: 2021-11-16
• 發明（設計）人: 余丁山;莫純紹;房龍
• 申請（專利權）人: 中山大學
• 主分類號: C08G83/00
• 分類號: C08G83/00
• 代理公司: 廣州華進聯合專利商標代理有限公司 44224
• 代理人: 向薇

本發明涉及一種共價有機框架聚合物、材料及其制備方法和應用。所述共價有機框架聚合物，在丙烯氰基連接鍵連接的共價有機框架的基礎上，于側鏈引入了給電子的C1～C8烷氧基團，在框架內與氰基形成多個給體?受體的八極網絡結構；相應的共價有機框架材料具有紅光發射特性。

技術領域

本發明涉及有機材料技術領域，特別是涉及共價有機框架聚合物、共價有機框架材料及其制備方法和應用。

背景技術

共價有機框架(Covalent Organic Frameworks,COFs)，是一種主要由碳、氫、氧、氮、硼等元素構成的有機分子，通過共價鍵連接形成，是具有規則幾何結構的晶態共軛多孔聚合物。自從2005年美國加州大學伯克利分校(UC Berkeley)的O.M.Ygahi教授課題組首次合成并發表共價有機框架聚合物COF-1以來，COF就因其孔道結構的有序性、功能化多樣性、相對較大的孔隙率以及較低的密度、較高的化學和熱穩定性等突出性質，引起了人們的廣泛關注和研究。

由于COFs所具有的可調的化學結構和有益的特殊性質，COFs在催化、光電、氣體吸附/分離和儲存、化學和生物傳感、熒光檢測、藥物載體等方面的應用被大量報道，COFs的多功能應用前景也使其成為了一種熱門的新型材料。在過去的數十年里，COFs因其均一且易于功能化的結構特點而備受關注，雖然通過合理的設計與發射官能團的引入，有一些具備熒光發射性質的COFs得到了報道。不過，目前仍存在對COFs進行功能改進，進一步擴大其應用范圍的迫切需求。

發明內容

基于此，本發明提供一種共價有機框架聚合物、共價有機框架材料及其制備方法和應用。該共價有機框架聚合物具備良好的紅光發射特性。

本發明的一方面，提供一種共價有機框架聚合物，所述共價有機框架聚合物包括如下所示的結構單元：

其中，各R分別獨立地選自C1～C8烷基。

在其中一個實施例中，所述R均相同，且所述R為甲基、乙基、丙基、丁基、戊基、己基、庚基或者辛基。

本發明的又一方面，提供一種共價有機框架材料，所述共價有機框架材料含有如上所述共價有機框架聚合物。

本發明的又一方面，提供一種共價有機框架材料的制備方法，包括如下步驟：

配制步驟：制備含有原料A、原料B、催化劑的混合液；其中，所述原料A為(苯-1,3,5-三酰基)三乙腈；所述催化劑為堿劑；和

反應步驟：對所述混合液進行溶劑熱反應；

所述原料B為2,5-二烷氧基苯-1,4-二甲醛，其具有如下所示結構特征：

其中R分別獨立地選自C1～C8烷基。

在其中一個實施例中，所述R均相同，且所述R為甲基、乙基、丙基、丁基、戊基、己基、庚基或者辛基。

在其中一個實施例中，所述混合液的溶劑為均三甲苯與1,4-二氧六環的混合液，或者鄰二氯苯和正丁醇的混合液。

在其中一個實施例中，所述溶劑熱反應的條件包括：反應溫度為90℃～150℃，反應時間為48h～72h。

在其中一個實施例中，所述堿劑為氫氧化鈉水溶液，

在其中一個實施例中，所述原料A和所述原料B的摩爾比為1:(1～2)。

本發明的另一方面，提供如上所述共價有機框架聚合物、如上所述共價有機框架材料，或者如上所述制備方法制備得到的共價有機框架材料在發光材料、發光電子器件或深度生物成像中的應用。

與傳統技術相比較，本發明提供的技術方案具有如下有益效果：