一种酞菁铁聚合物的制备方法技术

本发明专利技术涉及一种酞菁铁聚合物的制备方法，以酞菁铁为反应单体，甲缩醛为外部交联剂，无水三氯化铝为催化剂，在双油相体系中利用付‑克烷基化反应制备得到了酞菁铁聚合物，本发明专利技术方法在无需功能化修饰过程，直接以酞菁铁为单体实现其聚合物的合成，该方法具有操作简单、路线短的特点，重要的是双油相反应实现受限反应的同时，有利于付‑克烷基化反应的进行，该类酞菁铁聚合物材料在催化、环境、吸波、能源等领域有潜在应用价值。

【技术实现步骤摘要】
一种酞菁铁聚合物的制备方法
本专利技术属于高分子杂化材料领域，涉及一种酞菁铁聚合物的制备方法。
技术介绍
酞菁类材料由于独特的光物理化学性质及较高的稳定性，使其在染料领域得到广泛应用以外，还在太阳能电池、光敏剂、光催化降解和液晶材料等领域受到广泛关注。酞菁分子空腔被金属原子取代便得到金属酞菁，由于金属原子种类繁多，且存在不同价态，因此金属酞菁品种也非常多样。近年来，酞菁聚合物的研究逐渐成为酞菁领域研究的焦点，这是由于这类材料同时具有酞菁和聚合物的双重特性，材料的功能性得到丰富，同时可以克服纯酞菁难加工、不溶不熔的缺点。酞菁聚合物一般分为两大类：酞菁分子以化学键的形式结合在聚合物上、酞菁分子以超分子自组装的形式形成聚合物。目前，关于各种结构和性能的聚合酞菁已经报道很多，并在催化、能源、光电导、环境、电化学等领域得到应用。酞菁聚合物的制备方法主要包括将双键或可缩聚的基团修饰到酞菁分子上引发聚合(CN200810160563.1，CN201310252611.0)、利用酞菁衍生物分子上的官能团与聚合物上的官能团发生反应(CN201310516262.9，CN201310138388.7)等，上述方法要求特定的反应官能团，且路径相对较长，因此，有待开发简单、快速制备酞菁聚合物的方法。
技术实现思路
要解决的技术问题为了避免现有技术的不足之处，本专利技术提出一种酞菁铁聚合物的制备方法，基于利用付-克烷基化反应制备超交联聚合物中的“外编织”法，以酞菁铁为反应单体，甲缩醛为外部交联剂，无水三氯化铝为催化剂，在双油相体系中制备得到了酞菁铁聚合物。该方法操作简单、路线短，制得的酞菁铁聚合物呈现类球型颗粒。该类酞菁铁聚合物材料在催化、环境、吸波、能源等领域有潜在应用价值。技术方案一种酞菁铁聚合物的制备方法，其特征在于步骤如下：步骤1：将酞菁铁分散在溶剂I中，再向其中加入甲缩醛，得到溶液A；其中酞菁铁、溶剂I与甲缩醛的质量比为1∶4～6∶1～3；所述溶剂I是1,2-二氯乙烷、氯仿或1,1-二氯乙烷；步骤2：将溶液A加入到盛有硅油的三口瓶内，开启搅拌10～30min后，向其中加入溶有无水三氯化铝的溶剂I；其中溶液A与硅油的体积比为1∶10～15；无水三氯化铝与酞菁铁的质量比为1～2∶1，催化剂的质量分数为2～3％；步骤3：将体系在温度为80～90℃保温持续反应12～18h，冷却至室温后，抽滤后，采用溶剂I进行清洗后的固体物质装入纱布袋，采用无水乙醇对其进行索氏提取，提取18～24h后，经真空干燥即得酞菁铁聚合物。所述步骤3的采用溶剂I进行清洗3～5遍。有益效果本专利技术提出的一种酞菁铁聚合物的制备方法，以酞菁铁为反应单体，甲缩醛为外部交联剂，无水三氯化铝为催化剂，在双油相体系中利用付-克烷基化反应制备得到了酞菁铁聚合物，本专利技术方法在无需功能化修饰过程，直接以酞菁铁为单体实现其聚合物的合成，该方法具有操作简单、路线短的特点，重要的是双油相反应实现受限反应的同时，有利于付-克烷基化反应的进行，该类酞菁铁聚合物材料在催化、环境、吸波、能源等领域有潜在应用价值。附图说明图1是酞菁铁聚合物的制备工艺流程图图2是酞菁铁聚合物的SEM照片具体实施方式现结合实施例、附图对本专利技术作进一步描述：实施例1：酞菁铁聚合物的制备称取2g酞菁铁，将其分散在8g1,2-二氯乙烷中，再向其中加入4g甲缩醛，得到溶液A；将溶液A加入到盛有硅油的三口瓶内，开启搅拌。其中溶液A与硅油的体积比为1：10；搅拌30min后，向其中加入溶有无水三氯化铝的1,2-二氯乙烷。其中无水三氯化铝质量为2g，1,2-二氯乙烷质量为98g；将体系温度设定为80℃，保温持续反应18h，冷却至室温后，抽滤得到蓝黑色固体；将得到的蓝黑色固体用1,2-二氯乙烷进行清洗3遍，得到固体物质装入纱布袋，采用无水乙醇对其进行索氏提取，提取24h后，经真空干燥即得酞菁铁聚合物。实施例2：酞菁铁聚合物的制备称取3g酞菁铁，将其分散在15g氯仿中，再向其中加入6g甲缩醛，得到溶液A；将溶液A加入到盛有硅油的三口瓶内，开启搅拌。其中溶液A与硅油的体积比为1：15；搅拌10min后，向其中加入溶有无水三氯化铝的氯仿。其中无水三氯化铝质量为5g，氯仿质量为162g；将体系温度设定为90℃，保温持续反应12h，冷却至室温后，抽滤得到蓝黑色固体；将得到的蓝黑色固体用氯仿进行清洗5遍，得到固体物质装入纱布袋，采用无水乙醇对其进行索氏提取，提取18h后，经真空干燥即得酞菁铁聚合物。实施例3：酞菁铁聚合物的制备称取2g酞菁铁，将其分散在10g1,1-二氯乙烷中，再向其中加入4g甲缩醛，得到溶液A；将溶液A加入到盛有硅油的三口瓶内，开启搅拌。其中溶液A与硅油的体积比为1：12；搅拌20min后，向其中加入溶有无水三氯化铝的1,1-二氯乙烷。其中无水三氯化铝质量为3g，1,1-二氯乙烷质量为97g；将体系温度设定为85℃，保温持续反应16h，冷却至室温后，抽滤得到蓝黑色固体；将得到的蓝黑色固体用1,1-二氯乙烷进行清洗4遍，得到固体物质装入纱布袋，采用无水乙醇对其进行索氏提取，提取20h后，经真空干燥即得酞菁铁聚合物。实施例4：酞菁铁聚合物的制备称取4g酞菁铁，将其分散在16g1,2-二氯乙烷中，再向其中加入12g甲缩醛，得到溶液A；将溶液A加入到盛有硅油的三口瓶内，开启搅拌。其中溶液A与硅油的体积比为1：13；搅拌15min后，向其中加入溶有无水三氯化铝的1,2-二氯乙烷。其中无水三氯化铝质量为6g，1,2-二氯乙烷质量为194g；将体系温度设定为80℃，保温持续反应18h，冷却至室温后，抽滤得到蓝黑色固体；将得到的蓝黑色固体用1,2-二氯乙烷进行清洗3遍，得到固体物质装入纱布袋，采用无水乙醇对其进行索氏提取，提取24h后，经真空干燥即得酞菁铁聚合物。实施例5：酞菁铁聚合物的制备称取2g酞菁铁，将其分散在12g氯仿中，再向其中加入6g甲缩醛，得到溶液A；将溶液A加入到盛有硅油的三口瓶内，开启搅拌。其中溶液A与硅油的体积比为1：15；搅拌25min后，向其中加入溶有无水三氯化铝的氯仿。其中无水三氯化铝质量为3g，氯仿质量为147g；将体系温度设定为90℃，保温持续反应12h，冷却至室温后，抽滤得到蓝黑色固体；将得到的蓝黑色固体用氯仿进行清洗5遍，得到固体物质装入纱布袋，采用无水乙醇对其进行索氏提取，提取18h后，经真空干燥即得酞菁铁聚合物。实施例6：酞菁铁聚合物的制备称取3g酞菁铁，将其分散在15g1,1-二氯乙烷中，再向其中加入8g甲缩醛，得到溶液A；将溶液A加入到盛有硅油的三口瓶内，开启搅拌。其中溶液A与硅油的体积比为1：14；搅拌12min后，向其中加入溶有无水三氯化铝的1,1-二氯乙烷。其中无水三氯化铝质量为5g，1,1-二氯乙烷质量为245g；将体系温度设定为85℃，保温持续反应16h，冷却至室温后，抽滤得到蓝黑色固体；将得到的蓝黑色固体用1,1-二氯乙烷进行清洗5遍，得到固体物质装入纱布袋，采用无水乙醇对其进行索氏提取，提取24h后，经真空干燥即得酞菁铁聚合物。实施例7：酞菁铁聚合物的制备称取1g酞菁铁，将其分散在5g氯仿中，再向其中加入2g甲缩醛，得到溶液A；将溶液A加入到盛有硅油的三口瓶内，开启搅拌。其中溶本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种酞菁铁聚合物的制备方法，其特征在于步骤如下：步骤1：将酞菁铁分散在溶剂I中，再向其中加入甲缩醛，得到溶液A；其中酞菁铁、溶剂I与甲缩醛的质量比为1∶4～6∶1～3；所述溶剂I是1,2‑二氯乙烷、氯仿或1,1‑二氯乙烷；步骤2：将溶液A加入到盛有硅油的三口瓶内，开启搅拌10～30min后，向其中加入溶有无水三氯化铝的溶剂I；其中溶液A与硅油的体积比为1∶10～15；无水三氯化铝与酞菁铁的质量比为1～2∶1，催化剂的质量分数为2～3％；步骤3：将体系在温度为80～90℃保温持续反应12～18h，冷却至室温后，抽滤后，采用溶剂I进行清洗后的固体物质装入纱布袋，采用无水乙醇对其进行索氏提取，提取18～24h后，经真空干燥即得酞菁铁聚合物。

【技术特征摘要】
1.一种酞菁铁聚合物的制备方法，其特征在于步骤如下：步骤1：将酞菁铁分散在溶剂I中，再向其中加入甲缩醛，得到溶液A；其中酞菁铁、溶剂I与甲缩醛的质量比为1∶4～6∶1～3；所述溶剂I是1,2-二氯乙烷、氯仿或1,1-二氯乙烷；步骤2：将溶液A加入到盛有硅油的三口瓶内，开启搅拌10～30min后，向其中加入溶有无水三氯化铝的溶剂I；其中溶液A与硅油的体积比为1∶10～15...

【专利技术属性】
技术研发人员：张宝亮，呼延钰，王继启，张秋禹，张和鹏，
申请(专利权)人：西北工业大学，
类型：发明
国别省市：陕西,61