超交联金属聚合物及其在Suzuki偶联反应中的应用制造技术

本发明专利技术涉及一种超交联金属聚合物及其合成方法和用途。该超交联金属聚合物具有如下式Ⅰ所示的结构：

Hypercrosslinked metal polymer and its application in Suzuki coupling reaction

【技术实现步骤摘要】
超交联金属聚合物及其在Suzuki偶联反应中的应用
本专利技术涉及化学合成
，特别是涉及一种超交联金属聚合物及其在Suzuki偶联反应中的应用。
技术介绍
微孔有机聚合物(MicroporousOrganicPolymers，MOPs)是一类具有高比表面积，含有丰富微孔结构的聚合物多孔材料。MOPs的分子链主要由密度较轻的元素C、N、O、H组成。相比无机多孔材料和MOFs而言，在MOPs碳链中引入各种官能团比较容易，且热稳定性好。因而。MOPs成为了一种新型的，最具发展潜力的材料。由于MOPs的合成多样性，以及对孔尺寸的可调控性，使其广泛应用于多相催化、分离和气体储存。近年来，MOPs因其具有高比表面积、低骨架密度、高化学稳定性等独特的性质，还能在孔结构中引入功能性的化学官能团，引起了研究者们高度关注。目前，开发具有更高比表面积、孔尺寸可控和功能性可调的MOPs是当前研究的热点。近年，MOPs负载双齿螯合型金属催化剂有被公开，其结构式例如但是，该催化剂在使用时，耗时较长，用量大。
技术实现思路
基于此，本专利技术的主要目的是提供一种超交联金属聚合物，该超交联金属聚合物作为催化剂时，显著缩短反应时间且用量少。一种超交联金属聚合物，所述的超交联金属聚合物具有如下式Ⅰ所示的结构：其中：M为过渡金属阳离子，X为卤素阴离子，n表示卤素阴离子个数；苯环上的氢未被取代或者被R基团取代，R基团为烷基。在其中一些实施例中，所述过渡金属阳离子为Pd2+、Ni3+、Ru3+、Pt2+或者Cu2+。本专利技术的目的还在于提供上述的超交联金属聚合物的合成方法，所述合成方法包括如下步骤：(1)取化合物1、化合物2和二甲氧基甲烷，加入有机溶剂a，降温，搅拌，获得混合物体系；所述化合物1为苯环上的氢未被取代或者被R基团取代的所述化合物2为氢未被取代或者被R基团取代的苯；(2)向所述混合体系中加入无水三氯化铁，加热，冷却，干燥，提取，获得超交联聚合物；(3)取所述超交联聚合物，加入过渡金属卤化物和有机溶剂b，加热，搅拌，冷却，干燥，提取。在其中一些实施例中，步骤(2)中，所述加热采用梯度升温方式：加热至温度为40-50℃保持11-15h，再加热升温至55-65℃保持3-5h，接着加热升温至70-80℃保持17-22h。在其中一些实施例中，所述有机溶剂a为二氯甲烷。在其中一些实施例中，步骤(1)中，所述降温是将温度降为0±2℃。在其中一些实施例中，所述有机溶剂b为四氢呋喃。在其中一些实施例中，步骤(3)中，所述加热的温度为75-85℃，所述加热的时间为18-22h。在其中一些实施例中，步骤(2)中，所述提取采用索氏提取法，溶剂采用甲醇。在其中一些实施例中，步骤(3)中，所述提取采用索氏提取法，溶剂采用丙酮。本专利技术的目的还在于提供上述的超交联金属聚合物作为催化剂的用途。在其中一些实施例中，所述催化剂用于催化Heck偶联反应。与现有技术相比，本专利技术具有如下有益效果：本专利技术的结构式所示的超交联金属聚合物用于催化剂时，具有很好的催化效率，在用量很少、耗时很短的情况下就能获得较高的产率。并且，该超交联金属聚合物具有很好的热稳定性。附图说明图1为通过扫描电子显微镜得到的HCPs和实施例1的HCPs-Pb的形貌图；图2为通过透射电子显微镜得到的HCPs和实施例1的HCPs-Pb的形貌图；图3为采用红外线对HCPs和实施例1的HCPs-Pb进行测试的结果图；图4为采用XPS对实施例1的HCPs-Pb进行测试的结果图；图5化合物5a的氢核磁共振图谱；图6化合物5a的碳核磁共振图谱；图7化合物5b的氢核磁共振图谱；图8化合物5b的碳核磁共振图谱。具体实施方式为了便于理解本专利技术，下面将对本专利技术进行更全面的描述。但是，本专利技术可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例。相反地，提供这些实施例的目的是使对本专利技术的公开内容的理解更加透彻全面。除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本专利技术的
的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本专利技术的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本专利技术。本文所使用的术语“和/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。本专利技术实施例提供一种超交联金属聚合物，所述的超交联金属聚合物具有如下式Ⅰ所示的结构：其中：M为过渡金属阳离子，X为卤素阴离子，n表示卤素阴离子个数；苯环上的氢未被取代或者被R基团取代，R基团为烷基。优选地，所述过渡金属阳离子为Pd2+、Ni3+、Ru3+、Pt2+或者Cu2+。本专利技术实施例还提供上述的超交联金属聚合物的合成方法，所述合成方法包括如下步骤：(1)取化合物1、化合物2和二甲氧基甲烷，加入有机溶剂a，降温，搅拌，获得混合物体系；(2)向所述混合体系中加入无水三氯化铁，加热，冷却，干燥，提取，获得超交联聚合物；(3)取所述超交联聚合物，加入过渡金属卤化物和有机溶剂b，加热，搅拌，冷却，干燥，提取。优选地，步骤(2)中，所述加热采用梯度升温方式：加热至温度为40-50℃保持11-15h，再加热升温至55-65℃保持3-5h，接着加热升温至70-80℃保持17-22h。优选地，所述有机溶剂a为二氯甲烷。优选地，步骤(1)中，所述降温是将温度降为0±2℃。优选地，所述有机溶剂b为四氢呋喃。优选地，步骤(3)中，所述加热的温度为75-85℃，所述加热的时间为18-22h。优选地，步骤(2)中，所述提取采用索氏提取法，溶剂采用甲醇。优选地，步骤(3)中，所述提取采用索氏提取法，溶剂采用丙酮。本专利技术实施例还提供上述的超交联金属聚合物作为催化剂的用途。优选地，所述催化剂用于催化Heck偶联反应。实施例1本实施例提供一种超交联金属聚合物及其合成方法。该超交联金属聚合物具有如下式Ⅰ所示的结构：该超交联金属聚合物的合成方法包括如下步骤：(1)首先取三氮唑单体2.35(10mmol)于圆底烧瓶中，再向圆底烧瓶中加入2.3g(30mmol)苯溶液和6.8g(90mmol)二甲氧基甲烷(FDA)并缓慢的加入20ml二氯甲烷，降温至0℃左右，用橡胶塞封住圆底烧瓶的瓶口并留出3-4个小孔，在小孔上面插上通气管，以免发生爆炸。将上述体系放置于35℃的水浴控温定时数显磁力搅拌器中加热搅拌，并一边加热一边向体系中慢慢地加入无水三氯化铁14.6g(90mmol)，将温度逐步上升至45℃，让其反应13h，再随后升温至60℃反应4h，最终升温至75℃让其反应20h。反应完成后，停止搅拌，取出圆底烧瓶，先将圆底烧瓶冷本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种超交联金属聚合物，其特征在于，所述的超交联金属聚合物具有如下式Ⅰ所示的结构：/n

【技术特征摘要】
1.一种超交联金属聚合物，其特征在于，所述的超交联金属聚合物具有如下式Ⅰ所示的结构：



其中：
M为过渡金属阳离子，X为卤素阴离子，n表示卤素阴离子个数；
苯环上的氢未被取代或者被R基团取代，R基团为烷基。


2.根据权利要求1所述的超交联金属聚合物，其特征在于，所述过渡金属阳离子为Pd2+、Ni3+、Ru3+、Pt2+或者Cu2+。


3.一种超交联金属聚合物的合成方法，其特征在于，所述合成方法包括如下步骤：
(1)取化合物1、化合物2和二甲氧基甲烷，加入有机溶剂a，降温，搅拌，获得混合物体系；所述化合物1为苯环上的氢未被取代或者被R基团取代的所述化合物2为氢未被取代或者被R基团取代的苯；
(2)向所述混合体系中加入无水三氯化铁，加热，冷却，干燥，提取，获得超交联聚合物；
(3)取所述超交联聚合物，加入过渡金属卤化物和有机溶剂b，加热，搅拌，冷却，干燥，提取。


4.根据权利要求3所述的超交联金属聚合物的合成方法，其特征在于，步骤(2)中，所述加热采用梯度升温方式：加热至温度...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘次捷，向德轩，高彬彬，卜新祥，汤艳，罗菲，郑丽娟，刘莎莎，
申请(专利权)人：怀化学院，
类型：发明
国别省市：湖南;43