本发明专利技术提供了一种非取代喹啉桥连共价有机框架的制备方法及产品，属于有机合成与功能材料技术领域，首先，在第一容器中依次加入氨基砌块、醛基砌块、溶剂以及乙酸，然后将第一容器置于液氮中冷冻，真空脱气后封管；接着，将第一容器进行加热，得到亚胺键桥连的COFs；然后，将所得的亚胺键桥连的COFs、碳酸亚乙烯酯、铑催化剂以及异丙醇加入到第二容器中，经液氮冷冻、真空脱气后密封第二容器；最后，将第二容器转移到油浴中，热处理后得到非取代喹啉桥连的COFs。本发明专利技术方法制备获得产品稳定性高，能耐强酸、强碱和氧化还原环境，本发明专利技术制备方法具有普适性和高效率的优点。有普适性和高效率的优点。有普适性和高效率的优点。
【技术实现步骤摘要】
一种非取代喹啉桥连共价有机框架的制备方法及产品
[0001]本专利技术属于有机合成与功能材料
，更具体地，涉及一种非取代喹啉桥连共价有机框架的制备方法及产品。
技术介绍
[0002]共价有机框架(covalent organic frameworks,COFs)是一类由轻质元素(C、H、O、N、B等)通过共价键连接的人造纳米有机高分子材料，其主要是利用了连接桥共价键在形成过程中的热力学可逆性原理，在高温条件下使结构骨架不断“自我诊断”和“自我修复”，最终形成长程有序的晶体。
[0003]自2005年Yaghi教授课题组首次在science上报道COFs以来，该类材料因独特的物理化学性质(如高比表面积、规整的孔结构、优异的结构可裁剪性和功能可调性等)在光/电催化、气体存储与分离、电子传感、储能等领域展现出广阔的应用前景。然而，桥连共价键的可逆性也使得COFs稳定性降低，以目前最常见的亚胺桥连键为例，其在强酸、强碱或氧化、还原等条件下很容易被破坏，同时亚胺桥的固有极化导致有限的面内π电子离域，限制了COFs更广泛的应用。因此，探索新的合成策略以构筑高稳定、高结晶性的COFs是当前该领域的研究热点和难题，也是开发新型功能化多孔材料的关键。
[0004]近年来，通过后修饰策略锁定动态的亚胺桥是获得高稳定COFs的有效手段。如Yaghi教授课题组通过一步氧化法，将亚胺桥转变成了更稳定的酰胺桥(Waller,P.J.；Lyle,S.J.；Osborn Popp,T.M.；Diercks,C.S.；Reimer,J.A.；Yaghi,O.M.J.Am.Chem.Soc.2016,138,15519.)；Lotsch等证实单质硫可助力亚胺桥转变为噻唑桥，噻唑桥连的COFs显示出增强的电子束稳定性(参见文献：Haase,F.；Troschke,E.；Savasci,G.；Banerjee,T.；Duppel,V.；Dorfler,S.；Grundei,M.M.J.；Burow,A.M.；Ochsenfeld,C.；Kaskel,S.；Lotsch,B.V.Nat.Commun.2018,9,2600.)；Liu等采用Povarov反应将亚胺桥转变为取代型的喹啉桥，该类COFs的稳定性也大幅度提升(参见文献：Li,X.；Zhang,C.；Cai,S.；Lei,X.；Altoe,V.；Hong,F.；Urban,J.J.；Ciston,J.；Chan,E.M.；Liu,Y.Nat.Commun.2018,9,2998.)。尽管亚胺桥锁定策略近几年取得了重大进展，但是该研究仍处于起步阶段，发展新型的后修饰策略用于亚胺桥锁定对于扩展高稳定性COFs的种类极具吸引力。
技术实现思路
[0005]针对现有技术的缺陷，本专利技术的目的在于提供一种非取代喹啉桥连共价有机框架的制备方法及产品，通过设计新的工艺过程，发展新型的后修饰策略，实现亚胺桥的锁定，从而获得高结晶性、高稳定性的COFs材料。
[0006]为实现上述目的，本专利技术提供了一种非取代喹啉桥连共价有机框架的制备方法，包括如下步骤：
[0007](1)在第一容器中依次加入氨基砌块、醛基砌块、溶剂以及乙酸，然后将其置于液
氮中冷冻，真空脱气多次后密封第一容器；
[0008](2)将步骤(1)密封的第一容器加热，加热时间为72小时～120小时，加热温度为120℃～150℃，得到亚胺键桥连的COFs；
[0009](3)将步骤(2)制备的亚胺键桥连的COFs、碳酸亚乙烯酯、铑催化剂以及异丙醇加入到第二容器中，经液氮冷冻、真空脱气后密封第二容器；
[0010](4)将步骤(3)密封的第二容器转移到油浴中热处理，油浴时间为72小时～120小时，油浴温度为70℃～120℃，得到非取代喹啉桥连的COFs。
[0011]进一步的，步骤(1)中，所述氨基砌块选自如下的一种或者多种：1,3,6,8
‑
四(4
‑
氨基苯基)芘、对苯二胺、对二氨基联苯、4,4'
‑
二氨基三连苯、N,N,N',N'
‑
四(4
‑
氨基苯基)对苯二胺、5,5'
‑
二氨基
‑
2,2'
‑
联吡啶、1,3,5
‑
三(4
‑
氨基苯基)苯和2,4,6
‑
三(4
‑
氨基苯基)
‑
1,3,5
‑
三嗪。
[0012]进一步的，步骤(1)中，所述醛基砌块选自如下的一种或者多种：1,3,6,8
‑
四(4
‑
甲醛基苯基)芘、4,4'
‑
(噻唑并[5,4
‑
D]噻唑
‑
2,5
‑
二基)二苯甲醛、对苯二甲醛、N,N,N',N'
‑
四(4
‑
甲酰苯基)对苯二胺、2,2'
‑
联吡啶
‑
5,5'
‑
二甲醛、1,3,5
‑
三(4
‑
甲酰苯基)苯和2,4,6
‑
三(4
‑
甲酰苯基)
‑
1,3,5
‑
三嗪。
[0013]进一步的，步骤(1)中，所述溶剂为二甲基乙酰胺、均三甲苯以及1,4
‑
二氧六环的三者的混合溶剂，三者体积比为7:7:4。
[0014]进一步的，步骤(1)中，所述醛基砌块的浓度为0.02mmol mL
‑1～0.03mmol mL
‑1，所述醛基砌块所含醛基与氨基砌块所含氨基的摩尔比为1:1。
[0015]进一步的，步骤(1)中，所述乙酸的浓度为3mol L
‑1～10mol L
‑1，其体积与溶剂体积比为1:10～1:25。
[0016]进一步的，步骤(3)中，所述铑催化剂为二氯(五甲基环戊二烯基)合铑(III)二聚体，所述亚胺桥连COFs的理论亚胺键、碳酸亚乙烯酯、铑催化剂的摩尔比为80:240:1。
[0017]进一步的，步骤(3)中，所述亚胺桥连的COFs的质量浓度为20mg mL
‑1～30mg mL
‑1。
[0018]按照本专利技术的第二个方面，还提供一种如上所述的一种非取代喹啉桥连共价有机框架的制备方法制备获得的产品，其在强酸、强碱以及氧化、还原条件下，仍能保持良好的晶型而结构不被破坏。
[0019]总体而言，通过本专利技术所构思的以上技术方案与现有技术相比，具有以下有益效果：
[0020]本专利技术提供了一种非取代喹啉桥连共价有机框架的制备方法，其合成工艺简单，没有氧化剂的加入，适用性广泛，其制备获得的非取代喹啉桥连共价有机框架具有高的结晶性和优异的化学稳定性，在强酸、强碱以及氧化、还原条件下，材料仍能保持良好的晶型而不本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种非取代喹啉桥连共价有机框架的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：(1)在第一容器中依次加入氨基砌块、醛基砌块、溶剂以及乙酸，然后将其置于液氮中冷冻，真空脱气多次后密封第一容器；(2)将步骤(1)密封的第一容器加热，加热时间为72小时～120小时，加热温度为120℃～150℃，得到亚胺键桥连的COFs；(3)将步骤(2)制备的亚胺键桥连的COFs、碳酸亚乙烯酯、铑催化剂以及异丙醇加入到第二容器中，经液氮冷冻、真空脱气后密封第二容器；(4)将步骤(3)密封的第二容器转移到油浴中热处理，油浴时间为72小时～120小时，油浴温度为70℃～120℃，得到非取代喹啉桥连的COFs。2.如权利要求1所述的一种非取代喹啉桥连共价有机框架的制备方法，其特征在于，步骤(1)中，所述氨基砌块选自如下的一种或者多种：1,3,6,8
‑
四(4
‑
氨基苯基)芘、对苯二胺、对二氨基联苯、4,4'
‑
二氨基三连苯、N,N,N',N'
‑
四(4
‑
氨基苯基)对苯二胺、5,5'
‑
二氨基
‑
2,2'
‑
联吡啶、1,3,5
‑
三(4
‑
氨基苯基)苯和2,4,6
‑
三(4
‑
氨基苯基)
‑
1,3,5
‑
三嗪。3.如权利要求1或2所述的一种非取代喹啉桥连共价有机框架的制备方法，其特征在于，步骤(1)中，所述醛基砌块选自如下的一种或者多种：1,3,6,8
‑
四(4
‑
甲醛基苯基)芘、4,4'
‑
(噻唑并[5,4
‑
D]噻唑
‑
2,5
‑
二基)二苯...
【专利技术属性】
技术研发人员：项勇刚，庞化吉，黄德康，赵晓东，刘刚，
申请(专利权)人：华中农业大学，
类型：发明
国别省市：
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