[发明专利]具有大比表面积的Bodipy-二苯甲酮型COF聚合物、其制备方法及应用

说明书

本发明提供一种具有大比表面积的Bodipy‑二苯甲酮型COF聚合物、其制备方法及应用。该聚合物拥有良好的稳定性，丰富的羰基、三键结构，其比表面积高达622.2741m²/g，在材料、生物、医学领域的研究上具有很好的应用前景。

技术领域

本发明涉及有机合成领域，具体涉及一种具有大比表面积的Bodipy-二苯甲酮型COF聚合物，其合成技术及应用。

背景技术

氟硼二吡咯(Bodipy)是一类有机功能材料，物理、化学性质优越，较大的摩尔吸光系数，光稳定性好，能够通过多种化学方法来制备和改性，在有机材料领域具有广阔的应用范围。

高比表面积的材料是当今材料领域的研究热点，大比表面积的材料往往具有很强的吸附性能，在甲醛、一氧化碳、卤素、酸气等有毒气体的吸收上有着重要应用。有机骨架材料(COF)，往往具有精准的三维结构，因而其比表面积及微观孔道结构易于通过科学的设计来制备和调控。基于共轭结构的COF材料，由于具有大的π-π共轭效应，会带来材料的高的导电能力，一直是当今电化学材料研究的热点。由于高的比表面积和发达的孔道结构，该类材料还是非常好的载体，被广泛应用于催化剂负债，毒性气体、分子的吸附、电容/电池材料领域。拓展新型的共轭COF材料，在生物、医学尤其是材料领域的研究上具有很大的意义。从科学前沿问题来看，研发具有新型有机单元的COF材料在改变材料的结构，提升材料性能方面有着重要的价值。

目前已经进行了一系列的研究：申请号为2016111910724的中国专利公开了一种基于BODIPY类单线态氧荧光探针，该发明对单线态氧的检测具有高灵敏、高选择性、在中性环境中响应快的特点。其结构如下：申请号为2016103653263的中国专利公开了一种新型的基于BODIPY衍生物的共轭微孔聚合物，该共轭微孔聚合物整体形成一个大的共轭骨架，具有较高的比表面积、良好的多孔性质、较好的热稳定性及化学稳定性，在气体分离、离子检测、气体吸附以及催化等领域具有广阔的应用前景。本发明还公开了一种该共轭微孔聚合物的制备方法，以9-蒽甲醛和2,4二甲基吡咯为原料，经多步反应得到含蒽基团的BODIPY色团，然后将该含蒽基团的BODIPY色团与1,3,5-三乙炔苯在四(三苯基膦)钯和CuI的催化下通过Sonogashira反应制备得到。

在现有技术的基础上，本发明提供了一种Bodipy-二苯甲酮型COF聚合物，为其在在材料、生物、医学领域的应用提供了更为广阔的空间。

发明内容

有鉴于此，本发明提供具有大比表面积的Bodipy-二苯甲酮型COF聚合物、其制备方法及应用。该聚合物拥有良好的稳定性，丰富的羰基、三键结构，其比表面积高达622.2741m²/g，在材料、生物、医学领域的研究上具有很好的应用前景。

为达到上述目的，本发明采用以下技术方案：

本发明的技术方案如下：

一种具有大比表面积的Bodipy-二苯甲酮型COF聚合物，结构如下：

进一步地，所述聚合物的单体结构如下：

本发明还提供了所述的聚合物的合成方法，包括如下步骤：

步骤1)：化合物A的制备

氮气保护下，4,4二溴-二苯甲酮1.0eq，TMSA3.0-5.0eq，PdCl₂(PPh₃)₂ 0.09-0.11eq，CuI 0.09-0.11eq，在重蒸的四氢呋喃及三乙胺混合溶剂中反应20-30h后，悬干反应液，用柱层析分离，采用100-200M硅胶，得产品，收率80％以上；所述重蒸的四氢呋喃和三乙胺的体积比为2:1；