[发明专利]一种聚苯并咪唑离子型共价有机框架材料BM-S及其制备方法和应用

权利要求书

1.一种聚苯并咪唑离子型共价有机框架材料BM-S，其特征在于，所述材料BM-S具有如式(Ⅰ)所示的结构：

2.权利要求1所述的一种聚苯并咪唑离子型共价有机框架材料BM-S的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1)基于苯并咪唑基的共价有机框架材料BM的合成：由醛类单体和氨类单体以摩尔比2:3，在有机溶剂中，以氧杂蒽类化合物为光催化剂，在有470nm蓝光的室温下反应24h，离心得产物，然后将产物经水、乙醇重复洗涤后，真空干燥制得所述BM；亚胺键连接的反应方式如式(Ⅱ)所示：

步骤2)聚苯并咪唑离子型共价有机框架材料BM-S的合成：将步骤1)制得的BM分散于乙醇溶液中，向其中添加1eq的乙醇钠，并将得到混合物A在室温下搅拌4h；然后加入2.5eq的1,3-丙烷磺酸内酯，将得到的混合物B在相同温度下搅拌2h；除去溶剂，将得到的不溶性固体用乙醇重复洗涤，并在60℃下真空干燥，再用甲醇洗涤、烘干；最后将得到的固体与5～10mL的pH＝4的H₂SO₄水溶液混合，并将得到的混合物C在室温下搅拌1h，过滤、洗涤、干燥后，即得到所述聚苯并咪唑离子型共价有机框架材料BM-S。

3.根据权利要求2所述的一种聚苯并咪唑离子型共价有机框架材料BM-S的制备方法，其特征在于，步骤1)所述醛类单体为1,3,5-三(对甲酰基苯基)苯，所述氨类单体为1,2,4,5-苯四胺四盐酸盐。

4.根据权利要求2所述的一种聚苯并咪唑离子型共价有机框架材料BM-S的制备方法，其特征在于，步骤1)所述有机溶剂为N,N-二甲基甲酰胺、二甲亚砜、甲醇中的一种。

5.根据权利要求2所述的一种聚苯并咪唑离子型共价有机框架材料BM-S的制备方法，其特征在于，步骤1)所述氧杂蒽类化合物为荧光素、荧光素钠、5-叠氮基荧光素中的一种，添加量为3mol％。

6.权利要求1所述的一种聚苯并咪唑离子型共价有机框架材料BM-S在合成5-羟甲基糠醛中的应用。

7.根据权利要求6所述的应用，其特征在于，将BM-S直接加入反应体系作为生物质转化成5-羟甲基糠醛的催化剂使用。

8.根据权利要求7所述的应用，其特征在于，所述生物质为葡萄糖、果糖或木糖。

9.根据权利要求8所述的应用，其特征在于，所述葡萄糖转化成5-羟甲基糠醛的反应方程式如式(Ⅲ)所示：

所述果糖转化成5-羟甲基糠醛的反应方程式如式(Ⅳ)所示：

所述木糖转化成5-羟甲基糠醛的反应方程式如式(Ⅴ)所示：

具体步骤如下：

向容器中分别加入生物质、催化剂BM-S和溶剂，110～130℃下反应30min，反应结束后经过滤分离，滤饼即为催化剂，可通过洗涤回收利用，滤液通过硅胶柱层析纯化即可得到5-羟甲基糠醛。