[发明专利]多孔芳香骨架化合物的合成及其在析氧反应中的应用

权利要求书

1.一种多孔芳香骨架化合物的合成方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1：以卟啉化合物和1,3,5-三甲酰基间苯三酚为起始原料，氩气脱气后加入DMF进行反应，冷却后过滤，得到中间产物；

S2：将所述中间产物和过渡金属化合物混合，之后加入DMF进行反应，冷却后过滤，得到所述含卟啉活性位点的多孔芳香骨架化合物。

2.根据权利要求1所述的多孔芳香骨架化合物的合成方法，其特征在于：

所述S1中：

所述卟啉化合物包括5,10-二(4-氨基苯基)-10,20-二苯基卟啉和/或四氨基四苯基卟啉，所述卟啉化合物与所述1,3,5-三甲酰基间苯三酚的摩尔比为(2.5～6.5)：4，所述DMF的加入量与固体质量比为(100～300)：1；

优选地，

加入DMF后的反应条件具体包括：将混合物升温至150℃并在惰性气氛下保持72小时。

3.根据权利要求1所述的多孔芳香骨架化合物的合成方法，其特征在于：

所述S1中：

将冷却后的混合物用膜过滤器过滤，分离得到粗产物；之后采用二氯甲烷、丙酮和乙醇分别洗涤三次；

优选地，所述洗涤三次之后还包括：将产物用四氢呋喃和甲醇分别进行索氏提取72小时，之后真空干燥24小时。

4.根据权利要求1所述的多孔芳香骨架化合物的合成方法，其特征在于：

所述S2中：

所述过渡金属化合物的阳离子选用具有可变氧化态的过渡金属离子；其中，所述过渡金属包括钴、铁、锰、镍和锌中的一种或多种；所述过渡金属化合物的阴离子选用CH₃COO^-、Cl^-、NO₃^-中的一种或多种。

5.根据权利要求4所述的多孔芳香骨架化合物的合成方法，其特征在于：

所述过渡金属化合物选用乙酸钴、氯化钴或硝酸钴，且优选乙酸钴。

6.根据权利要求1所述的含卟啉活性位点的多孔芳香骨架化合物的合成方法，其特征在于：

所述S2中：

所述中间产物与所述过渡金属化合物的质量比为1：(1～3.5)，所述DMF的加入量与固体质量比为(300～500)：1；

优选地，加入DMF后的反应条件具体包括：惰性气体气氛下，将混合物升温至100℃保持5小时。

7.根据权利要求1所述的含卟啉活性位点的多孔芳香骨架化合物的合成方法，其特征在于：

所述S2中：

将冷却后的混合物用膜过滤器过滤，分离得到粗产物；之后采用二氯甲烷、丙酮和乙醇分别洗涤三次，真空干燥24小时，得到所述含卟啉活性位点的多孔芳香骨架化合物。

8.根据权利要求1～7任一项所述的含卟啉活性位点的多孔芳香骨架化合物的合成方法，其特征在于：

将产物于393K下真空干燥。

9.根据权利要求1～8任一项所述的方法合成的含卟啉活性位点的多孔芳香骨架化合物。

10.权利要求9所述的多孔芳香骨架化合物在析氧反应中的应用，其特征在于：

所述多孔芳香骨架化合物作为析氧反应催化剂，在全pH范围下进行析氧反应，且避免贵金属作为析氧反应催化剂的使用；其中，析氧反应的形成过程包括：首先破坏四个O-H键，然后从两个水分子中转移四个电子，最后形成O-O键。