[发明专利]一种基于CHX-(Co)的双功能阳离子型多孔有机聚合物及其应用

说明书

本发明涉及一种基于CHX‑(Co)的双功能阳离子型多孔有机聚合物及其应用。采用的技术方案是：将氯己定(CHX)、Co(NO₃)₂·6H₂O和乙醇，在40℃下搅拌至变色；过滤、洗涤并干燥，得棕褐色中间产物CHX‑(Co)。然后将CHX‑(Co)、三(1H‑咪唑‑1‑基)‑1,3,5‑三嗪、DMF和乙醇加入容器，在110℃下搅拌72h；冷却，得到暗紫色悬浊液；离心、洗涤并干燥，得目标产物。本发明制备的双功能阳离子型多孔有机聚合物，该聚合物含有CHX‑(Co)和亲核氯离子，可作为双功能多相催化剂，在无助催化剂和溶剂的条件下，即可催化环氧化合物和二氧化碳的环加成反应制备环状碳酸酯。

技术领域

本发明属于催化剂技术领域，涉及一种基于CHX-(Co)的双功能阳离子型多孔有机聚合物，具体的说，涉及一种对催化制备环状碳酸酯具有高催化活性的基于CHX-(Co)的双功能阳离子型多孔有机聚合物。

背景技术

作为主要的温室气体，二氧化碳(CO₂)在大气中以惊人的速度迅速积聚，导致了许多全球性的环境问题。除了捕集和封存二氧化碳之外，人们越来越重视将二氧化碳转化为高附加值产品。二氧化碳与环氧化合物环加成反应所生成的环碳酸盐，广泛用作精细化工中间体。因此，开发高效的催化剂，在温和条件下促进二氧化碳与环氧化合物的环加成作用非常紧迫。在过去的几十年里，许多均相催化剂如离子液体、金属配合物、路易斯酸碱对等被开发用于这个反应。然而，这些均相催化剂往往面临催化剂回收和产品纯化的问题，因而成本会增加。

由负载二氧化硅、多孔碳、沸石、金属有机骨架和多孔有机聚合物(POPs)组成的多相催化剂可以解决这一问题。其中，在这些固体催化剂材料中，POPs具有骨架可调、表面积大、质量密度低、物理化学稳定性好、功能简单等优点，具有高效捕获和转化CO₂的前景。

发明内容

本发明的目的是利用金属Co作为Lewis酸催化位点，Cl^-作为亲核试剂，在一定温度下合成一种基于CHX-(Co)的双功能阳离子型多孔有机聚合物。

本发明的技术方案如下：一种基于CHX-(Co)的双功能阳离子型多孔有机聚合物，制备方法包括如下步骤：

1)将氯己定(CHX)、Co(NO₃)₂·6H₂O和乙醇加入容器中，反应后缓慢冷却至室温，得中间产物CHX-(Co)；

2)将CHX-(Co)、三(1H-咪唑-1-基)-1,3,5-三嗪、DMF和乙醇放入容器中反应；

3)缓慢冷却至室温，得紫色悬浊液，离心、洗涤、干燥，得目标产物。

进一步的，上述的一种基于CHX-(Co)的双功能阳离子型多孔有机聚合物，步骤1)中，按质量比，氯己定:Co(NO₃)₂·6H₂O＝1:0.5-1。

进一步的，上述的一种基于CHX-(Co)的双功能阳离子型多孔有机聚合物，步骤1)中，所述反应是，在40℃下反应2-4小时。

进一步的，上述的一种基于CHX-(Co)的双功能阳离子型多孔有机聚合物，步骤2)中，按质量比，中间产物CHX-(Co):三(1H-咪唑-1-基)-1,3,5-三嗪＝1-3:1。

进一步的，上述的一种基于CHX-(Co)的双功能阳离子型多孔有机聚合物，步骤2)中，反应温度为110℃，24-72h。

进一步的，上述的一种基于CHX-(Co)的双功能阳离子型多孔有机聚合物，步骤1)和步骤3)中，所述缓慢冷却至室温的降温速率为2-8℃/h。