[发明专利]一种联四唑基多孔有机聚合物及其制备方法、应用

说明书

本发明公开了一种联四唑基多孔有机聚合物。本发明还公开了上述联四唑基多孔有机聚合物的制备方法，包括如下步骤：取物质A、5,5′‑联四唑二铵盐，在酸吸收剂存在下，进行亲核取代反应，得到联四唑基多孔有机聚合物，其中，物质A为三聚氯化氰或三聚氯化膦氰。本发明还公开了上述联四唑基多孔有机聚合物作为荧光传感材料的应用。本发明用合适的结构性砌块，通过亲核取代反应，制备出具有荧光性质的联四唑基多孔有机聚合物，可作为荧光传感材料，在其他物质存在的情况下，能够选择性地荧光传感单质碘或对硝基苯酚；检测方法灵敏度高，选择性好。

技术领域

本发明涉及荧光传感检测技术领域，尤其涉及一种联四唑基多孔有机聚合物及其制备方法、应用。

背景技术

作为新一代可设计具有高稳定性和本征孔隙率、多孔性的有机聚合物，多孔有机聚合物(POPs)由于其在多相催化、气体分离和储存、电导性和光电子、荧光传感等潜在的应用前景而引起学术界和工业界的极大关注。为了满足其应用需求，有必要通过合理选择结构性砌块及聚合反应，优化多孔有机聚合物的结构和功能。到目前为止，已报道了各种多孔有机聚合物应用于缺电子分析物的荧光传感，如共轭微孔聚合物(CMPs)(J.Am.Chem.Soc.2012,134,8738-8741；J.Am.Chem.Soc.2013,135,8357-8362；J.Am.Chem.Soc.2014,136,2818-2824；Adv.Funct.Mater.2020,1910275)、多孔芳香骨架(PAFs)(J.Am.Chem.Soc.,2016,138,7603)、共价有机框架(COFs)(J.Am.Chem.Soc.2013,135,17310-17313；J.Am.Chem.Soc.2016,138,3031-3037；J.Am.Chem.Soc.2016,138,3302-3305；J.Am.Chem.Soc.,2017,139(6),2421–2427；J.Am.Chem.Soc.2017,139(25),8698-8704)、超交联聚合物(HCPs)(Eur.Polym.J.,130(2020)109674)、共价三嗪基骨架(CTFs)(J.Mater.Chem.A,2017,5,7612–7617；Macromolecules,2017,50(21),8512–8520；J.Mater.Chem.A,2020,8,2820–2826)、自具微孔聚合物(PIMs)和多孔聚合物网络(PPN)，等。研究表明，在多孔有机骨架中引入氮原子，构建富含氮原子的POPs，可以赋予材料更多的功能。

四唑基金属有机骨架(MOFs)由于具有共轭的荧光基团和丰富的氮原子，具有荧光性能(科学通报，2014,59(15),1423-1428；无机化学学报,2014,30(6),1367-1372)，可用于金属离子的荧光传感(应用化学，2017,34(9),1046-1051)。但是现有纳米孔金属有机骨架的主要缺点是它们的物理化学稳定性较差。

与大多数MOFs不同，多孔有机聚合物显示特殊的热和水热稳定性。但是四唑基多孔有机聚合物的研究较少。利用计算机辅助设计，加州大学Jiang课题组提出了新的含四唑的多孔芳香骨架，通过将含氮基团引入联苯单元，用蒙特卡罗模拟并预测它们的CO₂吸附容量(J.Colloid Interf.Sci.438(2015)191–195)。目前，尚未见到联四唑基多孔有机聚合物的报道。

发明内容

基于背景技术存在的技术问题，本发明提出了一种联四唑基多孔有机聚合物及其制备方法、应用，本发明用合适的结构性砌块，通过亲核取代反应制备出具有荧光性质的联四唑基多孔有机聚合物，可作为荧光传感材料，在其他物质存在的情况下，能够选择性地传感单质碘(I₂)或对硝基苯酚(p-NP)；检测方法灵敏度高，选择性好。

本发明提出了一种联四唑基多孔有机聚合物，其结构如式(I)或式(II)所示：