【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于有机半导体领域，具体涉及一种路易斯酸催化的knoevenagel缩合反应简单、高效的制备共价有机框架材料。
技术介绍
1、共价有机框架(covalent organic frameworks，cofs)通过共价键连接有机构建单元，形成具有周期性结构的多孔骨架，在整个二维聚合物框架上提供高化学和热稳定性以及具有完全的π共轭。与金属有机框架材料(metal organic framework，mofs)不同的是，cofs可完全由碳、氢、氮和氧等轻元素组成，不含金属等较重元素，并且可以通过不同的有机单元制造出不同孔径的cofs以达到功能多样化，从而使这些材料在各种领域都极具应用潜力。三维cofs中的有机单元间靠共价键连接形成立体三维网状结构，这种三维结构材料在催化、吸附等方面应用较多。二维cofs原子层间通过π-π相互作用进一步堆叠形成层状结构，整个框架结构由层内共价键决定并受层间非共价力控制，因而在储能领域也具有广阔的应用前景。
2、knoevenagel缩合是cofs合成中一种常用化学反应。然而，传统的方法主要是溶剂热合成法(chemical reviews 2020,120,16,8814)，该方法通常使用碱类催化剂，同时需要长时间加热、较高的反应温度，反应条件苛刻不利于将来商业化应用。同时，cof材料的结构扩展和性能调节也需要更灵活的合成方法和更广泛的底物。因此开发新的knoevenagel缩合方法对于cofs材料的简单合成，降低生产成本，实现商业化应用来说至关重要。
技术
1、本专利技术的目的是提供一种cofs材料制备方法。
2、本专利技术所提供的制备方法如式i所示，化合物d与化合物a在路易斯酸催化作用下进行缩合反应，得到cofs材料。
3、
4、上述的cofs材料的制备，具体可按照下述方法进行：
5、催化剂为路易斯酸，如bf3·c2h5oc2h5、alcl3、gacl3、incl3、ga(otf)3、gabr3、gai3中的一种或几种，优选为gacl3、bf3·c2h5oc2h5、ga(otf)3。
6、所述催化剂的加入量为化合物d与化合物a的总摩尔量的0.01％～20％，优选为5-10％。
7、所述酸酐为反应物，如式ii所示。
8、
9、式ii中r为碳原子数为1～30的直链或支链的烷基或者烯烷基、酯基、烷氧基或者f、cl、br、i、cn、h、oh中的一种，当为酯基和烷氧基时，碳原子数为1～30的直链或支链的烷基。
10、式ii中的酸酐具体如下所示，但又不局限于此：
11、
12、所述酸酐的加入量为化合物d与化合物a的总摩尔量的0.01％～20％，优选为10-30％。
13、所述的溶剂为苯、甲苯、邻二甲苯、对二甲苯、均三甲苯、氯苯。优选为甲苯、二甲苯或者二氯甲烷。
14、反应温度为30℃～160℃，优选为110℃。
15、反应时间为15分钟～24小时，优选为15-40分钟。
16、式i所示cofs材料的制备条件为化合物d与化合物a的摩尔比为0.8-1.3：0.9～1.3，优选摩尔比为1：1。
17、式i中，d单元选自下述单元中的任一种：
18、
19、式iv中，y均独立地选自h、卤素、羟基、烷硫基硅烷基，以及烷基或烷氧基、烷硫基、硅烷取代的芳基；为醛基取代基，独立选自式v中的一种或多种。
20、
21、式v中的y与式iv中的y定义相同，均独立地选自h、卤素、羟基、烷硫基硅烷基，以及烷基或烷氧基、烷硫基、硅烷取代的芳基。z均独立地选自o、s、se、te。所述卤素可为f、br或者cl。式v中的虚线表示与式iv中虚线的连接位点。
22、式v中具体如下所示，但不局限于此：
23、
24、式i中，a单元独立地选自下述单元中的任一种：
25、
26、式vii中y与式iv中的y取代基相同，均独立地选自h、卤素、羟基、烷硫基硅烷基，以及烷基或烷氧基、烷硫基、硅烷取代的芳基。所述z与式iii中z的定义相同，均独立地选自o、s、se、te。所述卤素可为f、br或者cl。
27、式vii具体如下所示，但又不局限于此：
28、
29、所述cofs具体如式vii所示，但又不仅局限于此：
30、
31、本专利技术具有如下有益效果：
32、本专利技术提供了一种cofs材料的合成方法，所述合成方法具有反应高效的特点，具有较好的底物适应范围，能够广泛地应用于cofs材料的合成。
33、针对现有技术的缺陷，本专利技术提供了一种大规模和低成本制备cofs材料的方法，有利于商业化生产需要。该方法还将在光伏器件、发光二极管、场效应晶体管、存储器件、气体分离、海水淡化等方面得到应用。
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1.一种共价有机框架材料的合成新方法，其特征在于通过下列的反应式得到共价有机框架材料。
2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于催化剂选用BF3·C2H5OC2H5、AlCl3、GaCl3、InCl3、Ga(OTf)3、GaBr3、GaI3中的一种或几种，优选为GaCl3、BF3·C2H5OC2H5、Ga(OTf)3。
3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于所使用的酸酐独立地选自下述单元中的任一种：
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于所述的溶剂为苯、甲苯、邻二甲苯、对二甲苯、均三甲苯、氯苯。优选为甲苯或二甲苯。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于:所述缩合反应的条件包括:温度为20-110℃，优选为60℃；反应时间为10分钟-6小时，优选为30分钟。
6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于:与所示化合物的官能团摩尔比为1：1；所述酸酐的加入量为化合物的总摩尔量的0.01％～20％，优选为10-30％；所述酸酐的加入量为化合物总摩尔量的0.01％～20％，优选为10-30％。
7.根据权
8.根据权利要求2所述的独立选自式下列结构中的一种或多种
9.根据权利要求1独立地选自下述单元中的任一种：
...【技术特征摘要】
1.一种共价有机框架材料的合成新方法，其特征在于通过下列的反应式得到共价有机框架材料。
2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于催化剂选用bf3·c2h5oc2h5、alcl3、gacl3、incl3、ga(otf)3、gabr3、gai3中的一种或几种，优选为gacl3、bf3·c2h5oc2h5、ga(otf)3。
3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于所使用的酸酐独立地选自下述单元中的任一种：
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于所述的溶剂为苯、甲苯、邻二甲苯、对二甲苯、均三甲苯、氯苯。优选为甲苯或二甲苯。
5.根...
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