一种CuTEP-COF聚合物及其制备方法与应用技术

技术编号：40840166 阅读：4 留言：0更新日期：2024-04-01 15:06

本发明专利技术公开了一种CuTEP‑COF聚合物及其制备方法与应用，属于多孔有机高分子材料技术领域。本发明专利技术通过将制得的Cu‑5,10,15,20‑四(4‑炔基苯基)卟啉作为配体加入到甲苯中，再加入三乙胺、碘化亚铜和Pd[P(C<subgt;6</subgt;H<subgt;5</subgt;)<subgt;3</subgt;]<subgt;4</subgt;，混合均匀，密封后进行溶剂热反应，反应结束后冷却离心，将所得固体用DMF和乙醇反复洗涤，真空干燥后得CuTEP‑COF聚合物。本发明专利技术制得的CuTEP‑CO F聚合物具有高结晶度，大孔隙率，化学稳定性良好的优点，将其作为催化剂用于光催化苄胺氧化偶联反应具有优异的光热催化性能，还可以重复利用。

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【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于多孔有机高分子材料，尤其涉及一种cutep-cof聚合物及其制备方法与应用。

技术介绍

1、通过苄胺氧化偶联可以制备亚胺，与传统的催化剂相比，卟啉基共价有机框架(covalentorganicframeworks,cofs)具有更好的光催化性能。然而，已报道的亚胺基cofs作为光催化剂，在相同的反应条件下，固体cofs完全分解，因此没有检测到目标产物。这是由于亚胺基cofs的化学稳定性较低，且苄胺可以与亚胺键发生反应而破坏cofs框架。因此，二维卟啉基cutep-cof聚合物的化学稳定性较差，导致其在应用领域受到很大的限制。针对上述问题，本专利技术提出了一种cutep-cof聚合物及其制备方法与应用。

技术实现思路

1、本专利技术的目的是提供一种cutep-cof聚合物及其制备方法与应用，制得具有高化学稳定性的cutep-cof聚合物，将其用于光催化苄胺氧化偶联反应能够提高光热催化性能，同时可以重复利用。

2、为实现上述目的，本专利技术提供了一种cutep-cof聚合物，所述cutep-cof聚合物的结构式为：

3、

4、本专利技术还提供了上述cutep-cof聚合物的制备方法，将cu-5,10,15,20-四(4-炔基苯基)卟啉加入到甲苯中，再加入三乙胺、碘化亚铜和pd[p(c6h5)3]4，混合均匀，密封后进行溶剂热反应，反应结束后冷却离心，将所得固体用dmf和乙醇反复洗涤，真空干燥后得cutep-cof聚合物；

5、化学反应式如下：

6、

7、优选的，所述cu-5,10,15,20-四(4-炔基苯基)卟啉在甲苯溶液中的浓度为0.002～0.003mol/l。

8、优选的，所述cu-5,10,15,20-四(4-炔基苯基)卟啉、碘化亚铜和pd[p(c6h5)3]4的质量比为80:4:5；所述甲苯和三乙胺的体积比为50:1。

9、优选的，所述溶剂热反应的温度为110～130℃，溶剂热反应的时间为70～75h。

10、优选的，所述cu-5,10,15,20-四(4-炔基苯基)卟啉的制备方法包括以下步骤：

11、(1)先将化合物1溶于二氯甲烷中，然后加入吡咯、三氟化硼乙醚，室温反应3h后再加入四氯苯醌，在40℃条件下反应1h，反应结束后将得到的液体旋蒸并干燥，利用柱层析色谱法提纯获得化合物2；

12、(2)将化合物2和tbaf加入四氢呋喃中，室温反应3h，反应结束后加水，抽滤得到滤液，旋蒸并干燥后得到化合物3；

13、(3)将醋酸铜溶于适量甲醇中，与化合物3一同加入到二氯甲烷中，在室温下回流24h，反应结束后依次进行旋蒸、饱和碳酸钠溶液萃取、除水，再旋蒸并干燥得到cu-5,10,15,20-四(4-炔基苯基)卟啉；

14、化学反应过程如下：

15、

16、优选的，所述步骤(1)中化合物1、吡咯和三氟化硼乙醚的摩尔比为4:3.5～4.5：0.7～1.2。

17、优选的，所述步骤(2)中化合物2和tbaf的摩尔比为1:1.2～1.7。

18、优选的，所述步骤(3)中化合物3和醋酸铜的摩尔比为1:8～12。

19、本专利技术还提供了上述制备方法制得的cutep-cof聚合物在光催化苄胺的氧化偶联生成n-苄基-1-苯基甲亚胺反应中的应用。

20、因此，本专利技术提供的一种cutep-cof聚合物及其制备方法与应用，相对于现有技术，具有如下有益效果：

21、(1)本专利技术制得的cutep-cof聚合物具有高结晶度，大孔隙率，化学稳定性良好的优点，可以应用于吸附、发光和催化等诸多领域；

22、(2)本专利技术制得的cutep-cof聚合物对于光催化苄胺氧化偶联反应具有优异的光热催化性能，同时可以重复利用；

23、(3)本专利技术将制得的聚合物cutep-cof作为苄胺氧化偶联反应的催化剂，催化剂价格低廉、产率和纯度高，易于分离，实验过程中无特殊、有毒有害试剂使用，反应条件温和。

24、下面通过附图和实施例，对本专利技术的技术方案做进一步的详细描述。

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【技术保护点】

1.一种CuTEP-COF聚合物，其特征在于，所述CuTEP-COF聚合物的结构式为：

2.如权利要求1所述的一种CuTEP-COF聚合物的制备方法，其特征在于：将Cu-5,10,15,20-四(4-炔基苯基)卟啉加入到甲苯中，再加入三乙胺、碘化亚铜和Pd[P(C6H5)3]4，混合均匀，密封后进行溶剂热反应，反应结束后冷却离心，将所得固体用DMF和乙醇反复洗涤，真空干燥后得CuTEP-COF聚合物；

3.根据权利要求2所述的一种CuTEP-COF聚合物的制备方法，其特征在于：所述Cu-5,10,15,20-四(4-炔基苯基)卟啉在甲苯溶液中的浓度为0.002～0.003mol/L。

4.根据权利要求2所述的一种CuTEP-COF聚合物的制备方法，其特征在于：所述Cu-5,10,15,20-四(4-炔基苯基)卟啉、碘化亚铜和Pd[P(C6H5)3]4的质量比为80:4:5；所述甲苯和三乙胺的体积比为50:1。

5.根据权利要求2所述的一种CuTEP-COF聚合物的制备方法，其特征在于：所述溶剂热反应的温度为110～130℃，溶剂热反应的时间为70～75h。

6.根据权利要求2所述的一种CuTEP-COF聚合物的制备方法，其特征在于，所述Cu-5,10,15,20-四(4-炔基苯基)卟啉的制备方法包括以下步骤：

7.根据权利要求6所述的一种CuTEP-COF聚合物的制备方法，其特征在于：所述步骤(1)中化合物1、吡咯和三氟化硼乙醚的摩尔比为4:3.5～4.5：0.7～1.2。

8.根据权利要求6所述的一种CuTEP-COF聚合物的制备方法，其特征在于：所述步骤(2)中化合物2和TBAF的摩尔比为1:1.2～1.7。

9.根据权利要求6所述的一种CuTEP-COF聚合物的制备方法，其特征在于：所述步骤(3)中化合物3和醋酸铜的摩尔比为1:8～12。

10.采用权利要求2-9任一项制备方法制得的CuTEP-COF聚合物，其特征在于，所述CuTEP-COF聚合物用于光催化苄胺的氧化偶联生成N-苄基-1-苯基甲亚胺的反应中。

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【技术特征摘要】

1.一种cutep-cof聚合物，其特征在于，所述cutep-cof聚合物的结构式为：

2.如权利要求1所述的一种cutep-cof聚合物的制备方法，其特征在于：将cu-5,10,15,20-四(4-炔基苯基)卟啉加入到甲苯中，再加入三乙胺、碘化亚铜和pd[p(c6h5)3]4，混合均匀，密封后进行溶剂热反应，反应结束后冷却离心，将所得固体用dmf和乙醇反复洗涤，真空干燥后得cutep-cof聚合物；

3.根据权利要求2所述的一种cutep-cof聚合物的制备方法，其特征在于：所述cu-5,10,15,20-四(4-炔基苯基)卟啉在甲苯溶液中的浓度为0.002～0.003mol/l。

4.根据权利要求2所述的一种cutep-cof聚合物的制备方法，其特征在于：所述cu-5,10,15,20-四(4-炔基苯基)卟啉、碘化亚铜和pd[p(c6h5)3]4的质量比为80:4:5；所述甲苯和三乙胺的体积比为50:1。

5.根据权利要求2所述的一种cutep-cof聚合物的制...

【专利技术属性】
技术研发人员：李明哲，刘炫秀，王梓祺，
申请(专利权)人：山东师范大学，
类型：发明
国别省市：

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