[发明专利]一种亚胺连接的发光多孔有机聚合物材料及制备方法

说明书

本发明的一种亚胺连接的发光多孔有机聚合物骨架材料及制备方法属于多孔材料技术领域，其结构式为：由具有叔丁基取代的芳香多醛化合物与水合肼或对苯二胺通过席夫碱缩合反应得到。本发明利用叔丁基取代的芳香多醛化合物作为反应物，有效防止分子链段间的相互堆积，易于获得高发光的多孔有机聚合物材料，产物具有良好的化学稳定性，可以用于催化剂载体、金属离子识别等领域，具有广泛的应用前景。

技术领域

本发明属于多孔材料技术领域，特别涉及一种亚胺连接的发光多孔有机聚合物材料及其制备方法。

背景技术

作为新一类孔材料，多孔有机聚合物材料的设计合成及性能研究引起了学术界和工业界的极大兴趣。多孔有机聚合物材料一般由轻元素(碳、氢、氧、氮和硼等)组成，具有轻的骨架密度和高比表面积；聚合物链由强的共价键连接而成，具有好的热稳定性和化学稳定性。相比于经典的无机多孔材料如分子筛、无机-有机杂化的多孔材料如金属有机骨架等，多孔有机聚合物材料的巨大优势是可以选择特定的有机结构基元与合成方法来调节聚合物的孔参数与骨架性质。目前，多孔有机聚合物材料已在气体储存和分离、多相催化、能量存储、有机光电子等领域表现出潜在的应用。

共轭微孔聚合物是多孔有机聚合物材料中的一种，不同于线性的共轭聚合物，其不具有多孔性；和经典的多孔材料，其不具有共轭性。共轭微孔聚合物将三维共轭性和多孔性集于一身，成为一类独特的发光材料，在光捕获、荧光传感、有机电致发光器件等领域表现出潜在的应用。然而，先前报道的到共轭微孔聚合物发光材料一般是由贵金属催化偶联反应获得(J.AM.Chem.Soc.2010,132,6742；J.AM.Chem.Soc.2011,133,17622；J.AM.Chem.Soc.2012,134,8738)，不但增加了发光多孔有机聚合物材料的生产成本，而且残留在聚合物材料中的少量催化剂也会对性能产生极大的影响。因此，利用廉价的方法制备具有高比表面积、良好稳定性、高发光效率的多孔有机聚合物材料对于其实际应用具有极其重要的意义。

发明内容

本发明的目的在于克服现有的技术不足，提供一种亚胺连接的发光多孔有机聚合物骨架材料及制备与用途。

本发明采用以下技术方案：

一种亚胺连接的发光多孔有机聚合物骨架材料，其结构式为：

其中x为0或1；n为2到1000的整数。

一种亚胺连接的有机发光多孔聚合物骨架材料的制备方法，由具有叔丁基取代的芳香多醛化合物与水合肼或对苯二胺通过席夫碱缩合反应得到；具体的步骤为：

将有机溶剂和冰醋酸分散在蒸馏水中，形成混合溶液；将叔丁基取代的芳香多醛化合物，以及水合肼或对苯二胺分散在所述的混合溶液中，在氮气保护下，于120℃反应72小时，过滤，用干燥的四氢呋喃和二甲基甲酰胺分别洗涤3次，得到固体粉末，将固体粉末在80℃真空干燥12小时，得到具有高比表面积的亚胺连接的发光有机多孔聚合物材料；其中所述有机溶剂为二甲基甲酰胺；所述叔丁基取代的芳香多醛化合物为1,3,5-三(3-叔丁基-羟基-5甲酰基苯基)苯或1,3,6,8-四(3-叔丁基-羟基-5甲酰基苯基)芘；其中，按摩尔比，有机溶剂：冰醋酸：蒸馏水＝1：0.093：0.86，有机溶剂：水合肼或对苯二胺＝130.3～195.5：1，有机溶剂：1,3,5-三(3-叔丁基-羟基-5甲酰基苯基)苯＝195.5：1，有机溶剂：1,3,6,8-四(3-叔丁基-羟基-5甲酰基苯基)芘＝389.7：1。

在本发明的一种亚胺连接的有机发光多孔聚合物骨架材料的制备方法中，所述的1,3,6,8-四(3-叔丁基-羟基-5甲酰基苯基)芘可以按下述方法合成：