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单分散多孔有机金属聚合物材料及其制备方法和应用技术

技术编号:22629537 阅读:43 留言:0更新日期:2019-11-26 13:18
本发明专利技术属于非均相催化剂技术领域,具体为一种单分散多孔有机金属聚合物材料及其制备方法和应用。该聚合物利用均相双卡宾铱、钯、金、铜、钴、锰化合物作为单体、以芳烃作为共聚单体、加入交联剂,在路易斯酸催化下通过傅克烷基化制备得到;该聚合物可用于催化乙酰丙酸氢化环化制备γ‑戊内酯,或用于催化多醇及其衍生物、糖类化合物氧化脱氢高效制备乳酸及其衍生物以及醇类化合物与胺脱氢偶联高效制备吡咯及其衍生物。该聚合物材料完全保留了均相催化剂前体的本征高活性和高选择性,又具有非均相催化稳定、易回收的特点,因而可实现生物质高效、高选择性、大量的转化为多种精细化工品;催化剂可多次循环回收利用,具有良好的工业应用前景。

Monodisperse porous organometallic polymer material and its preparation and Application

The invention belongs to the technical field of heterogeneous catalyst, in particular to a monodisperse porous organic metal polymer material, a preparation method and application thereof. The polymer is prepared by Friedel crafts alkylation with iridium, palladium, gold, copper, cobalt and manganese compounds as monomers, aromatics as comonomers and crosslinking agents as catalysts under the catalysis of Lewis acid. The polymer can be used to catalyze the hydrogenation and cyclization of levulinic acid to prepare \u03b3 - amyl lactone, or to catalyze the oxidative dehydrogenation of polyols and their derivatives and sugars The preparation of lactic acid and its derivatives, and the coupling of alcohol compounds and amine dehydrogenation to prepare pyrrole and its derivatives efficiently. The polymer material retains the intrinsic high activity and high selectivity of homogeneous catalyst precursor completely, and has the characteristics of heterogeneous catalysis stability and easy recovery, so it can realize the high efficiency, high selectivity of biomass, a large number of conversion into a variety of fine chemicals; the catalyst can be recycled repeatedly, and has a good industrial application prospect.

【技术实现步骤摘要】
单分散多孔有机金属聚合物材料及其制备方法和应用
本专利技术属于非均相催化剂
,具体涉及一种单分散多孔有机金属聚合物材料及其制备方法和应用。
技术介绍
现代社会的发展严重依赖于化石能源,它不仅作为动力能量来源,而且是制备大宗化学品的基本原料。但是这些资源不可再生,随着对这些化石能源的过度开发,其储量日渐枯竭,因此寻求一种绿色、环保的可再生资源作为替代物迫在眉睫。生物质是可再生资源的重要组成部分,生物质的高效开发利用对解决能源、生态环境问题将起到十分积极的作用。其中植物纤维素、木质素、多糖及其下游产品乙酰丙酸作为重要的生物质可以转化为多种高附加值的精细化工产品,对减轻对不可再生化石能源的依赖具有重要意义。过渡金属催化的生物质转化反应是近年来兴起的一种催化技术,由于其高效、绿色环保而备受关注,研究者开发了一系列催化体系应用于生物质转化之中。针对均相催化剂难以回收利用、反应过程中可能发生多聚从而导致催化剂失活等问题,研究者成功研发了许多非均相催化体系,但是这些非均相催化剂存在活性低、选择性差、稳定性差、回收利用性能差等问题,而且催化剂往往本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种单分散多孔有机金属聚合物材料,是基于双卡宾铱、钯、金、铜、钴或锰化合物的多孔有机金属聚合物,其特征在于,结构通式如(I)所示:/n

【技术特征摘要】
1.一种单分散多孔有机金属聚合物材料,是基于双卡宾铱、钯、金、铜、钴或锰化合物的多孔有机金属聚合物,其特征在于,结构通式如(I)所示:



(Ⅰ)



其中:M选自铱、钯、金、铜、钴或锰,或其中几种组合;
(杂)芳烃和官能团取代(杂)芳烃为单取代、多取代或未取代的苯、萘、蒽、菲、芘、吲哚、呋喃、噻吩、苯并呋喃、苯并噻吩、喹啉、咔唑、卟啉等,其中取代基独立的选自取代的或未取代的C1-C20烷基、取代的或未取代的C4-C10环烷基、取代的或未取代的C6-C24芳基、取代的或未取代的C7-C25芳基烷基、-(CH2)n-OR3或-(CH2)n-NR4R5,以及卤素基团、羟基、氨基、巯基、膦;具体来说,(杂)芳烃和官能团取代(杂)芳烃取自以下几种化合物:



X为卤素负离子、四氟硼酸根、六氟磷酸根或六氟锑酸根;
L为辅助配体;
R1,R2为碳数为1~12的链状烷烃基、碳数为5~7的环状烷烃基、苄基或芳基。


2.根据权利要求1所述的多孔有机金属聚合物材料,其特征在于,氮杂环卡宾配体为苯并咪唑卡宾、菲并咪唑卡宾、苊并咪唑卡宾、芘并咪唑卡宾或联苯并咪唑卡宾配体。


3.根据权利要求2所述的多孔有机金属聚合物材料,其特征在于,氮杂环卡宾辅助配体为卤素、羰基、苯环、茂环、环辛二烯、羟基、水、碳酸根、醋酸根、乙酰丙酮负离子或膦配体。


4.权利要求1-3之一所述的多孔有机金属聚合物材料的制备方法,其特征在于:具体步骤为:以通式(Ⅱ)所示的双卡宾铱、钯、金、铜、钴、锰化合物为前体,芳烃作为共聚单体,加入外加交联剂,以路易斯酸作为催化剂,在有机溶剂及30-80℃氮气氛围中密闭反应1-72小时,得到多孔有机金属聚合物材料;
其反应式如下:

【专利技术属性】
技术研发人员:涂涛申雅靓郑庆舒
申请(专利权)人:复旦大学
类型:发明
国别省市:上海;31

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