一种基于仲胺基键合的共价有机框架材料及其制备方法和应用技术

本发明专利技术公开一种具有高化学稳定性的基于仲胺基键合的共价有机框架材料及其制备方法和应用，属于多孔晶态材料制备领域。先使用传统方法合成基于亚胺键合的COF材料，通过硼氢化钠还原的方法实现了三维框架结构COF‑300与二维框架结构COF‑366‑M由固态到固态的转化，首次合成了通过基于仲胺基键合的COF材料，该材料一方面保留了基于亚胺键合的COF材料原有的有序的晶态孔结构，另一方面其化学稳定性相较于基于亚胺键合的COF得到了极大的加强，也在框架中引入了有序的‑NH‑，为该材料开拓了更宽泛应用前景。

Covalent organic framework material based on secondary amine bonding and its preparation method and Application

The invention discloses a covalent organic framework material based on secondary amine bonding with high chemical stability, a preparation method and application thereof, belonging to the field of porous crystal material preparation. Firstly, COF materials based on imine bonding were synthesized by traditional methods, and the transition from solid state to solid state between three-dimensional framework COF_300 and two-dimensional framework COF_366_M was realized by sodium borohydride reduction. The COF materials based on secondary amine bonding were synthesized for the first time. On the one hand, the C materials based on imine bonding were retained. On the other hand, the chemical stability of the original ordered crystal pore structure of OFs is greatly enhanced compared with that of COF based on imide bonding, and the ordered NH is introduced into the framework, which opens up a wider application

【技术实现步骤摘要】
一种基于仲胺基键合的共价有机框架材料及其制备方法和应用
本专利技术属于多孔晶态材料制备领域，具体涉及一种具有高化学稳定性的基于仲胺基键合的共价有机框架材料及其制备方法和应用。
技术介绍
共价有机框架材料(CovalentOrganicFramework,COF)是一类由有机小分子间通过共价键键合形成的新型多孔晶态材料[Wiki.CovalentOrganicFrameworks]，因其相对较高的比表面积和孔道环境的可调控性，COF在气体存储与分离、催化、药物负载与输送等方面有着广泛的应用前景[Science,2015,310,1166-1170；Chem.Soc.Rev.,2012,41,6010-6022；Chem.Soc.Rev.,2013,42,548-568]。然而，由于晶态的形成与合成COF过程中反应的可逆性有较大的相关性的限制，传统的COF材料的键合方式仅有数种，如硼酸酯键、亚胺键、酰肼键、吩嗪键以及酰胺键等，且其化学稳定性也都相应受限。
技术实现思路
针对现有COF合成体系的局限性，本专利技术提出了通过后修饰的方式，先使用传统方法合成基于亚胺(-CN-)键合的COF材料，通本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于仲胺基键合的共价有机框架材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：将1当量对苯二甲酸、含1当量亚胺键的粉末A加入甲醇中，混合均匀；接着于‑25～‑5℃搅拌条件下缓慢加入不少于38当量的硼氢化钠粉末，在‑25～‑5℃下继续搅拌0.5～2小时，然后在室温下搅拌至反应充分；反应完成后将反应体系抽滤，依次用甲醇与热水洗涤固体粗产物，除去副产物及催化剂，得到淡黄色粉末；在索氏提取器中将淡黄色粉末用乙醇活化，然后在室温下脱气，得到基于仲胺基键合的共价有机框架材料；所述的粉末A为活化的COF‑300粉末或活化的COF‑366‑M粉末；所述的COF‑366‑M中，M＝Co、Cu或Zn。

【技术特征摘要】
1.一种基于仲胺基键合的共价有机框架材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：将1当量对苯二甲酸、含1当量亚胺键的粉末A加入甲醇中，混合均匀；接着于-25～-5℃搅拌条件下缓慢加入不少于38当量的硼氢化钠粉末，在-25～-5℃下继续搅拌0.5～2小时，然后在室温下搅拌至反应充分；反应完成后将反应体系抽滤，依次用甲醇与热水洗涤固体粗产物，除去副产物及催化剂，得到淡黄色粉末；在索氏提取器中将淡黄色粉末用乙醇活化，然后在室温下脱气，得到基于仲胺基键合的共价有机框架材料；所述的粉末A为活化的COF-300粉末或活化的COF-366-M粉末；所述的COF-366-M中，M＝Co、Cu或Zn。2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：所述的活化的COF-300粉末通过以下方式制备得到：将质量比为25:16的四氨基苯基甲烷与对苯二甲醛溶于1,4-二氧六环中，加入到玻璃管内；将玻璃管中的气氛交换为氩气，在液氮冷冻后，进行封管处理；将玻璃管置于120℃烘箱中反应3天，滤取固体；将所得固体在索氏提取器中用1,4-二氧六环和丙酮的混合溶剂进行回流...

【专利技术属性】
技术研发人员：邓鹤翔，刘昊宇，褚君，
申请(专利权)人：武汉大学，
类型：发明
国别省市：湖北,42