[发明专利]单分散多孔有机金属聚合物材料及其制备方法和应用

权利要求书

1.一种单分散多孔有机金属聚合物材料，是基于双卡宾铱、钯、金、铜、钴或锰化合物的多孔有机金属聚合物，其特征在于，结构通式如(I)所示：

其中：M选自铱、钯、金、铜、钴或锰，或其中几种组合；

(杂)芳烃和官能团取代(杂)芳烃为单取代、多取代或未取代的苯、萘、蒽、菲、芘、吲哚、呋喃、噻吩、苯并呋喃、苯并噻吩、喹啉、咔唑、卟啉，其中取代基独立的选自取代的或未取代的C₁-C₂₀烷基、取代的或未取代的C₄-C₁₀环烷基、取代的或未取代的C₆-C₂₄芳基、取代的或未取代的C₇-C₂₅芳基烷基，以及卤素基团、羟基、氨基、巯基、膦；(杂)芳烃和官能团取代(杂)芳烃取自以下几种化合物：

X为卤素负离子、四氟硼酸根、六氟磷酸根或六氟锑酸根；

L为辅助配体；

R₁,R₂为碳数为1～12的链状烷烃基、碳数为5～7的环状烷烃基、苄基或芳基。

2.根据权利要求1所述的多孔有机金属聚合物材料，其特征在于，氮杂环卡宾配体为苯并咪唑卡宾、菲并咪唑卡宾、苊并咪唑卡宾、芘并咪唑卡宾或联苯并咪唑卡宾配体。

3.根据权利要求2所述的多孔有机金属聚合物材料，其特征在于，氮杂环卡宾辅助配体为卤素、羰基、苯环、茂环、环辛二烯、羟基、水、碳酸根、醋酸根、乙酰丙酮负离子或膦配体。

4.权利要求1-3之一所述的多孔有机金属聚合物材料的制备方法，其特征在于：具体步骤为：以通式(Ⅱ)所示的双卡宾铱、钯、金、铜、钴、锰化合物为前体，芳烃作为共聚单体，加入外加交联剂，以路易斯酸作为催化剂，在有机溶剂及30-80℃氮气氛围中密闭反应1-72小时，得到多孔有机金属聚合物材料；

其反应式如下：

5.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于，所述交联剂选自二甲醇缩甲醛、原甲酸三甲酯、原乙酸三甲酯、原甲酸三乙酯、原甲酸三异丙酯、二氯苯、二溴苯、1,4-对二苄氯、1,4-对二苄溴、四氯化碳。

6.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于，所述路易斯酸为氯化铁或氯化铝。

7.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于，所述溶剂选自二氯甲烷、三氯甲烷、四氯化碳、1,2-二氯乙烷。

8.如权利要求1-3之一所述的多孔有机金属聚合物材料作为双功能催化剂的应用。

9.根据权利要求8所述的应用，其特征在于，包括：

用于催化乙酰丙酸氢化环化反应和多醇及其衍生物、糖类化合物的氧化脱氢反应；所述氢化环化反应用于γ-戊内酯的制备，多醇及其衍生物、糖类化合物的氧化脱氢反应用于乳酸的制备；以及醇类化合物与胺脱氢偶联高效制备吡咯及其衍生物。

10.根据权利要求9所述的应用，其特征在于，具体方法为：

氢化环化反应：在惰性气体氛围下，向反应底物、碱和溶剂组成的反应体系中，加入所述多孔有机金属聚合物材料作为催化剂，搅拌加热进行反应，制得γ-戊内酯和乳酸或其衍生物；其中，乙酰丙酸氢化环化反应在高压釜中进行，外加氢气；

醇脱氢氧化：反应底物为多醇及其衍生物、糖类化合物，反应释放氢气；

还原胺化反应：反应底物为多醇及其衍生物、糖类化合物和有机伯胺或者有机仲胺类化合物，反应氢气；

上述反应中，底物的用量是15～300mmol，相比于反应底物，碱的用量是0.2～5当量，溶剂的用量是0～15mL/mmol底物，催化剂的用量是0.1～10000ppm，反应温度为25～200℃，反应时间为1～168小时。