一种多支链的芳香叔胺超分子有机框架材料及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种多支链的芳香叔胺超分子有机框架材料及其制备方法，属于超分子有机框架材料领域。本发明专利技术通过在碳酸盐、钯盐以及膦配体组成的催化体系中，利用芳香伯胺与卤代芳烃发生偶联反应制备出了具有六条支链或八条支链的芳香叔胺配体，使得构筑出的超分子有机框架材料表现出较强的稳定性。本发明专利技术提供的多支链的芳香叔胺超分子有机框架材料的制备方法具有合成路线短、反应体系简单、反应条件温和、操作简便、纯化方法简单、产物收率高等优点，通过重结晶洗涤工艺便能使多支链的芳香叔胺配体自行构筑出超分子有机框架材料，解决了具有高稳定性和潜在巨大应用价值的芳香叔胺基多支链的超分子有机框架材料不会因配体合成困难而受到限制的难题。成困难而受到限制的难题。成困难而受到限制的难题。

【技术实现步骤摘要】
一种多支链的芳香叔胺超分子有机框架材料及其制备方法


[0001]本专利技术涉及超分子有机框架材料
，特别涉及一种多支链的芳香叔胺超分子有机框架材料及其制备方法。

技术介绍

[0002]超分子有机框架材料(SOFs)是一类利用分子间弱的非共价键相互作用力如氢键、范德华力、π
‑
π堆积、CH
…
π、静电相互作用力等形式组成的具有孔结构的晶态物质，这类新的具有多孔结构的分子聚集体物质被认为是一类拥有精确自组装结构的特殊超分子聚合物，具有轻质、高孔隙率、高比表面积、孔径尺寸可调、可溶液处理、晶体结构可修复等优势，在气体存储分离、发光器件、生物医学探针等领域具有广阔的应用场景。但是，由于超分子有机框架材料的超分子作用力的强度通常较弱，并且超分子构筑作用位点比较少，因此，超分子框架材料通常表现出相对较低的稳定性，化学和热稳定性比较差。
[0003]芳香叔胺具有非常好的发光性能，在发光器件领域上具有广泛的应用前景而受到科研人员越来越多的关注。具有多支链的芳香叔胺类新型超分子有机框架材料在国际上鲜有报道，主要是由于多支链的芳香叔胺类超分子有机框架材料的合成与构筑较为困难，早期类似单链和少数支链的超分子有机框架材料的合成与构筑具有反应温度高、反应时间长、需要过量金属试剂、副产物多、提纯难、官能团容忍性差、污染严重等缺点，限制了材料在行业中的应用，比如Arkaitz Correa等利用铁盐与螯合二胺衍生物结合而获得的催化剂体系促进伯酰胺和各种N
‑
杂环的N
‑<br/>芳基化，其获得的产收率只有30％左右，而且参与反应的原料被证明不是合适的底物。
[0004]可见，现有技术无法做到具有新颖结构的多支链叔胺类超分子有机框架材料的合成与构筑。

技术实现思路

[0005]鉴于上述现有技术的不足之处，本专利技术的目的在于提供一种新型多支链的芳香叔胺超分子有机框架材料及其制备方法，旨在解决超分子有机框架材料稳定性低和多支链的芳香叔胺类超分子有机框架材料合成与构筑困难的问题。
[0006]为了达到上述目的，本专利技术采取了以下技术方案：
[0007]一种多支链的芳香叔胺超分子有机框架材料的制备方法，包括以下步骤：
[0008]S1.将碳酸盐、钯盐、膦配体、卤代芳烃以及溶剂A加入圆底烧瓶中，磁力搅拌，并在惰性气体保护下于100℃油浴加热回流30min；
[0009]S2.油浴加热回流30min后，将溶于溶剂A的芳香伯胺加入圆底烧瓶中继续磁力搅拌，并继续于100℃油浴加热回流；
[0010]S3.通过薄层色谱法监测至反应完全后，将反应停止，对反应体系进行洗涤和抽滤，然后减压旋蒸得到反应粗产物；
[0011]S4.使用溶剂B对反应粗产物进行重结晶洗涤和抽滤，最后干燥处理得到所述的多
支链的芳香叔胺配体。
[0012]所述的多支链的芳香叔胺超分子有机框架材料的制备方法中，所述芳香伯胺包括1,3,5
‑
三(4
‑
氨苯基)苯、四(4
‑
氨基苯基)甲烷、四苯乙烯四胺、1,3,6,8
‑
四
‑
(对胺基苯基)
‑
芘、5
”‑
(4'
‑
氨基
‑
[1,1'
‑
联苯]‑4‑
基)
‑
[1,1':4',1”:3”,1”':4”',1
””‑
五联苯]‑
4,4
””‑
二胺中的一种。
[0013]所述的多支链的芳香叔胺超分子有机框架材料的制备方法中，所述卤代芳烃包括对溴苯甲酸甲酯、对溴苯甲腈、溴苯、对溴硝基苯中的一种。
[0014]所述的多支链的芳香叔胺超分子有机框架材料的制备方法中，所述碳酸盐包括碳酸钾、碳酸铯、碳酸钠中的一种或多种。
[0015]所述的多支链的芳香叔胺超分子有机框架材料的制备方法中，所述钯盐包括醋酸钯、二(乙酰丙酮)钯(II)、氯化钯中的一种或多种。
[0016]所述的多支链的芳香叔胺超分子有机框架材料的制备方法中，所述膦配体包括1,1'
‑
联萘
‑
2,2'
‑
双二苯膦、1,2
‑
双(二苯基膦)乙烷、三苯基膦中的一种或多种。
[0017]所述的多支链的芳香叔胺超分子有机框架材料的制备方法中，所述溶剂A包括1，4
‑
二氧六环、四氢呋喃中的一种或两种。
[0018]所述的多支链的芳香叔胺超分子有机框架材料的制备方法中，所述溶剂B为四氢呋喃、乙醇、丙酮、乙酸乙酯、1，4
‑
二氧六环、甲醇、二氯甲烷、三氯甲烷、乙腈中的一种。
[0019]所述的多支链的芳香叔胺超分子有机框架材料的制备方法的制备方法中，所述芳香伯胺、卤代芳烃、碳酸盐、钯盐以及膦配体的摩尔比为1∶(8～14)∶(8～14)∶(0.3～0.8)∶(0.4～1.28)。
[0020]本专利技术还提供了一种超分子有机框材料，所述的超分子有机框架材料是由前述的多支链的芳香叔胺超分子有机框架材料的制备方法制得。
[0021]有益效果：
[0022]本专利技术提供了一种新型多支链的芳香叔胺类超分子有机框架材料及其制备方法，通过在碳酸盐、钯盐以及膦配体组成的催化体系中，利用芳香伯胺与卤代芳烃发生偶联反应制备出了具有六条支链或八条支链的芳香叔胺配体。由于本专利技术制备的芳香叔胺配体具有多支链，因而在构筑超分子有机框架材料时，配体之间的构筑位点多，使得构筑出的新型超分子有机框架材料不仅表现出较强的稳定性，而且还具有结构丰富、孔道形状和尺寸大小更易调节、孔道表面易修饰等优点，使得超分子有机框架材料在气体吸附与分离、传感、催化、荧光和质子传导等领域具有特殊应用。
[0023]本专利技术提供的多支链的芳香叔胺超分子有机框架材料的制备方法具有合成路线短、反应体系简单、反应条件温和、操作简便、纯化方法简单、产物收率高等优点，在制备出多支链的芳香叔胺配体后，通过对多支链的芳香叔胺配体进行重结晶洗涤，便能够使多支链的芳香叔胺配体在重结晶洗涤过程中能够自行构筑出多支链的芳香叔胺超分子有机框架材料，使得构筑出的具有新颖结构的芳香叔胺超分子有机框架材料在行业中的应用不会因配体合成与构筑困难而受到限制。
附图说明
[0024]图1为实施例1至实施例4制得的多支链的芳香叔胺超分子有机框架材料的配体的
分子结构式。
[0025]图2为实施例5至实施例8制得的多支链的芳香叔胺超分子有机框架材料的配体的分子结构式。
[0026]图3为实施例9至实施例11制得的制得的多支链的芳香叔胺超分子有机框架材料的配体的分子结构式。
[0027]图4为实施例9制得的多支链的芳香叔胺超分子有机框架材料的单晶结构图。
[0028]图5为实施例10制得的多支链的芳香叔胺超分子本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种多支链的芳香叔胺超分子有机框架材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：S1.将碳酸盐、钯盐、膦配体、卤代芳烃以及溶剂A加入圆底烧瓶中，磁力搅拌，并在惰性气体保护下于100℃油浴加热回流30min；S2.油浴加热回流30min后，将溶于溶剂A的芳香伯胺加入圆底烧瓶中继续磁力搅拌，并继续于100℃油浴加热回流；S3.通过薄层色谱法监测至反应完全后，将反应停止，对反应体系进行洗涤和抽滤，然后减压旋蒸得到反应粗产物；S4.使用溶剂B对反应粗产物进行重结晶洗涤和抽滤，最后干燥处理得到所述的多支链的芳香叔胺配体。2.一种多支链的芳香叔胺超分子有机框架材料的制备方法，其特征在于，所述芳香伯胺包括1,3,5
‑
三(4
‑
氨苯基)苯、四(4
‑
氨基苯基)甲烷、四苯乙烯四胺、1,3,6,8
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四
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(对胺基苯基)
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芘、5
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(4'
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[1,1'
‑
联苯]
‑4‑
基)
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[1,1':4',1”:3”,1”':4”',1
””‑
五联苯]
‑
4,4
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二胺中的一种。3.一种多支链的芳香叔胺超分子有机框架材料的制备方法，其特征在于，所述卤代芳烃包括对溴苯甲酸甲酯、对溴苯甲腈、溴苯、对溴硝基苯中的一种。4.根据权利要求1所述的多支链的...

【专利技术属性】
技术研发人员：袁文兵，邓秀萍，叶宇平，刘碧英，周子安，卢镇宇，周佳纯，钟碧慈，陈忻，刘德飞，黄丽云，北原晶子，吕道飞，
申请(专利权)人：佛山市盈辉作物科学有限公司，
类型：发明
国别省市：