[发明专利]一种salen多孔有机聚合物及金属配合物及应用

说明书

本发明涉及一种salen多孔有机聚合物的合成及其金属配位聚合物的合成与应用。所述的salen多孔有机聚合物是基于三醛与二胺通过缩合作用生成亚胺键而构建起来的一个多孔体系，骨架含salen配体。该材料制备时，将二胺溶液滴加到三醛溶液中，回流后即可得到聚合物。本发明所述聚合物具有较高的比面积与微孔结构。并且可以与多种金属进行配位进一步用于催化反应、气体吸附、荧光探针的应用中。

技术领域

本发明涉及一种Salen多孔聚合物的合成以及其金属配位聚合物的合成与应用。所述的聚合物是基于三醛与二胺通过缩合作用生成亚胺键而构建起来的一个多孔体系，富含salen配体。本发明所述聚合物具有较高的比面积与微孔结构。并且可以与多种金属进行配位进一步用于催化反应，气体吸附，荧光探针的应用中。

背景技术

多孔材料一直以来都是研究热点。从传统的无极多孔材料如沸石和活性炭等到最近的新兴有机多孔聚合物，人们逐渐掌握了控制材料中孔的大小、分布情况以及表面选择功能化的技能。与无机材料不同，有机多孔材料的孔道结构主要依靠单体的刚性结构支撑形成，而无需添加任何模板剂，所以构筑材料的单体一般都是刚性的有机分子(比如芳香环骨架)。通过选择具有不同长度和空间构象的合成单体，人们能够得到具有不同孔径的有机多孔聚合物材料；通过控制合成条件和选择不同的制备方法可以获得不同孔径分布的有机多孔聚合物。另外，根据所要合成的有机聚合物的应用拉力选择具有相应官能团或者结构的单体可以选择性的在材料的表面进行功能化(Pro.Polym.Sci.,2012,37,530-563)。有机多孔材料的前期研究，主要是发展不同策略通过不同的有机化学反应实现材料的构建。通常的构建手段有：酸催化下的缩合反应，过度金属催化的偶联反应，付克烷基化反应，炔炔三聚反应，Scoll偶联以及“Click”反应等。因为具有以上优点，有机多孔聚合物已经被广泛地应用到气体吸附存储、气体分离、传感和光电等领域(Chem.Soc.Rev.,2013,42:8012-8031)；随着催化的发展，功能化有机多孔聚合物在多相催化领域中的研究越来越受到人们的关注

Schiff碱反应通常是指含有氨基和醛基的化合物通过缩合作用生成亚胺键的反应，反应生成的亚胺键可以继续与氨基反应生成缩醛胺化合物。Schiff碱反应是一个受热力学控制的可逆反应，因此那些在动力学控制下得到的中间产物经过足够长的反应时间后会转变成热力学更加稳定的产物。人们很早就将它应用与有机多孔材料的合成，希望能够制备出更加稳定的材料。Yaghi等人根据Schiff碱反应原理制备出晶态的COF-300聚合物，又一次掀起了Schiff碱反应在有机多孔聚合物合成中应用中的热潮(J.Am.Chem.Soc.,2009,131,4470-4571)。与其他有机多孔聚合物相似，基于Schiff碱反应的有机多孔聚合物也被用于气体吸附于分离、催化、环境中重金属离子的吸附以及有机光电领域。

发明内容

本发明涉及一种Salen多孔聚合物的合成以及其金属配位聚合物的合成与应用。所述的聚合物是基于三醛与二胺通过缩合作用生成亚胺键而构建起来的一个多孔体系，富含salen配体。本发明所述聚合物具有较高的比表面积与微孔结构。并且能与多种金属进行配位进一步用于催化反应、气体吸附及荧光探针的应用中。

本发明涉及的制备方法如下：该材料制备时，将二胺的醇溶液缓慢滴加到三醛溶液中，反应后即可得到聚合物。在甲醇溶液中与金属离子进行配位得到金属配合物多孔有机聚合物。

具体可按如下步骤操作：

1)三醛的溶解：称取一定量的三醛(三醛1，2，3，4)于单口烧瓶中，加入溶剂室温搅拌下使其溶解，溶剂可以是二氯甲烷，三氯甲烷，1，2-二氯乙烷，四氢呋喃，N,N-二甲基甲酰胺，甲苯等。