[發(fā)明專利]基于反式二取代的杯[4]吡咯超分子大環(huán)多孔有機(jī)聚合物、其制備方法及其應(yīng)用

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• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202211032373.8
• 申請(qǐng)日: 2022-08-26
• 公開（公告）號(hào): CN115403745A
• 公開（公告）日: 2022-11-29
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 王洪宇;鄭芷燁;林昆華
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 上海大學(xué)
• 主分類號(hào): C08G61/12
• 分類號(hào): C08G61/12;C08G12/26;B01D15/08;B01D53/02
• 代理公司: 上海上大專利事務(wù)所(普通合伙) 31205
• 代理人: 顧勇華

1.一種基于反式二取代的杯[4]吡咯超分子大環(huán)多孔有機(jī)聚合物，其特征在于：采用反式雙取代的杯[4]吡咯超分子大環(huán)；將杯[4]吡咯作為結(jié)構(gòu)基元引入多孔有機(jī)聚合物的剛性骨架中形成共聚單體，使共聚單體同時(shí)包含杯[4]吡咯超分子化學(xué)主客體和多孔有機(jī)材料的孔結(jié)構(gòu)，同時(shí)剛性的多孔骨架結(jié)構(gòu)使杯[4]吡咯和結(jié)構(gòu)中其它活性位點(diǎn)裸露在外，形成與客體分子作用的位點(diǎn)，吸附氣體分子和有機(jī)微污染物分子；通過改變共聚單體的分子尺寸、取代基種類和數(shù)目、立體結(jié)構(gòu)，可得到不同骨架結(jié)構(gòu)的多孔有機(jī)聚合物；共聚單體選擇三頭剛性結(jié)構(gòu)基元或四頭剛性結(jié)構(gòu)基元。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于反式二取代的杯[4]吡咯超分子大環(huán)多孔有機(jī)聚合物，其特征在于：其分子結(jié)構(gòu)式如下之一：

其中，三角形代表三頭剛性結(jié)構(gòu)基元，三頭剛性結(jié)構(gòu)基元采用1,3,5-三羥基苯、2,4,6-三苯基三嗪、三苯胺和三聚茚中的至少一種；正方形代表四頭剛性結(jié)構(gòu)基元，四頭剛性結(jié)構(gòu)基元采用四苯基乙烯、1,3,6,8-四苯基芘、四苯基甲烷和1,4-二(三苯基甲基)苯中的至少一種；結(jié)構(gòu)式中：X為碳或者氮原子；Y為炔鍵或者醛基基團(tuán)；alkylchain為不同長度和形狀的烷基鏈。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的基于反式二取代的杯[4]吡咯超分子大環(huán)多孔有機(jī)聚合物，其特征在于：將有炔鍵連接的聚合物(I)和聚合物(III)是由下述結(jié)構(gòu)式中的反式雙(4-碘苯基)杯[4]吡咯分別與三炔基剛性結(jié)構(gòu)基元A或者四炔基剛性結(jié)構(gòu)基元B通過Sonogashira偶聯(lián)制備得到；由亞胺鍵連接的聚合物(II)和聚合物(IV)是由下述結(jié)構(gòu)式中的反式雙(4-氨基苯基)杯[4]吡咯分別與三醛基剛性結(jié)構(gòu)基元C或者四醛基剛性結(jié)構(gòu)基元D通過席夫堿反應(yīng)制備得到；

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的基于反式二取代的杯[4]吡咯超分子大環(huán)多孔有機(jī)聚合物，其特征在于：采用反式雙(4-碘苯基)杯[4]吡咯，將反式雙(4-碘苯基)杯[4]吡咯和三頭剛性結(jié)構(gòu)基元A按照3:(2～3)的摩爾比溶解在無水甲苯和三乙胺中，以四(三苯基膦)鈀和碘化亞銅為催化劑，在氮?dú)獗Ｗo(hù)下進(jìn)行Sonogashira偶聯(lián)反應(yīng)，所得粗產(chǎn)物經(jīng)過二氯甲烷、稀鹽酸、四氫呋喃、丙酮的洗滌，然后采用二氯甲烷索氏提取，剩余的固體即為聚合物(I)。

5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的基于反式二取代的杯[4]吡咯超分子大環(huán)多孔有機(jī)聚合物，其特征在于：采用反式雙(4-碘苯基)杯[4]吡咯，將反式雙(4-碘苯基)杯[4]吡咯和四頭剛性結(jié)構(gòu)基元B按照2:(1～2)的摩爾比溶解在無水甲苯和三乙胺中，以四(三苯基膦)鈀和碘化亞銅為催化劑，在氮?dú)獗Ｗo(hù)下進(jìn)行Sonogashira偶聯(lián)反應(yīng)，所得粗產(chǎn)物經(jīng)過二氯甲烷、稀鹽酸、四氫呋喃、丙酮的洗滌，然后采用二氯甲烷索氏提取，剩余的固體即為聚合物(III)。

6.根據(jù)權(quán)利要求3所述的基于反式二取代的杯[4]吡咯超分子大環(huán)多孔有機(jī)聚合物，其特征在于：采用反式雙(4-氨基苯基)杯[4]吡咯，將反式雙(4-氨基苯基)杯[4]吡咯和三頭剛性結(jié)構(gòu)基元C按照3:(2～3)的摩爾比分散在離子液體1-丁基-3-甲基咪唑二(三氟甲基磺酰)酰亞胺([BMIm][NTf₂])中，進(jìn)行席夫堿的反應(yīng)，所得粗產(chǎn)物經(jīng)過丙酮和乙醇洗滌，剩余固體即為聚合物(II)。

7.根據(jù)權(quán)利要求3所述的基于反式二取代的杯[4]吡咯超分子大環(huán)多孔有機(jī)聚合物，其特征在于：采用反式雙(4-氨基苯基)杯[4]吡咯，將反式雙(4-氨基苯基)杯[4]吡咯和四頭剛性結(jié)構(gòu)基元D按照2:(1～2)的摩爾比分散在離子液體1-丁基-3-甲基咪唑二(三氟甲基磺酰)酰亞胺([BMIm][NTf₂])中，進(jìn)行席夫堿的反應(yīng)，所得粗產(chǎn)物經(jīng)過丙酮和乙醇洗滌，剩余固體即為聚合物(IV)。