一種酮烯胺鍵連接的共軛微孔聚合物及其制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種酮烯胺鍵連接的共輒微孔聚合物，屬于高分子材料技術(shù)領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002] 共輒微孔聚合物材料（Conjugated Microporous Polymer ;CMPs)是一類具 有特殊的微孔結(jié)構(gòu)，較大的比表面積、結(jié)構(gòu)的多樣性以及可調(diào)控的物理化學(xué)性質(zhì)的化合 物。經(jīng)過現(xiàn)有技術(shù)的文獻(xiàn)檢索發(fā)現(xiàn)，2007年JIANG等在《Angew. Chem. Int. Ed.》46卷 第8574-8578頁報道了微孔聚酰胺多胺環(huán)氧氯丙烷樹脂（Con jugated Microporous Poly (aryleneethynylene)Networks)的合成，其比表面積高達(dá)834m2/g。由于其獨(dú)特的性能 及潛在應(yīng)用前景，這類微孔材料引起了廣泛關(guān)注和研究。與常見的有機(jī)多孔材料相比，CMP 具有比表面積大、優(yōu)異的化學(xué)穩(wěn)定性、良好的熱穩(wěn)定性、結(jié)構(gòu)可調(diào)性等，在氣體吸附、分離、 存儲等方面存在著廣泛的應(yīng)用前景。
[0003] 目前，在氣體特別是二氧化碳的吸附分離領(lǐng)域，現(xiàn)有多孔材料遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足需要， 而且生產(chǎn)方法對設(shè)備要求較高，成本高，還無法實(shí)現(xiàn)工業(yè)化生產(chǎn)。因?yàn)?，需要設(shè)計合成具有 相當(dāng)多的微孔和極性官能團(tuán)的新型共輒微孔聚合物材料，有效地捕獲和儲存二氧化碳，進(jìn) 而對減緩全球氣候變暖提供一些嶄新的思路。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 針對現(xiàn)有技術(shù)中的缺陷，本發(fā)明的目的是提供一種酮烯胺鍵連接的共輒微孔聚合 物及其制備方法。
[0005] 本發(fā)明的目的是通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的：
[0006] 第一方面，本發(fā)明提供了一種酮烯胺鍵連接的共輒微孔聚合物，所述共輒微孔聚 合物的重復(fù)單元的結(jié)構(gòu)如式（I)所示：
[0007]
[0008] 第二方面，本發(fā)明還提供了一種如前述的酮烯鍵連接的共輒聚合物的制備方法， 其包括如下步驟：
[0009] 將2, 4, 6-三醛基間苯三酚和醋酸水溶液在無氧條件下充分混合后，加入間苯二 胺進(jìn)行反應(yīng)，得到重復(fù)單元的結(jié)構(gòu)如式I所示的酮烯鍵連接的共輒聚合物。
[0010] 作為優(yōu)選方案，所述2, 4, 6-三醛基間苯三酚與間苯二胺的摩爾比為1:1. 5。
[0011] 作為優(yōu)選方案，所述2, 4, 6-三醛基間苯三酚與間苯二胺反應(yīng)的溫度為150°C。
[0012] 作為優(yōu)選方案，所述醋酸水溶液的濃度為3mol/L。
[0013] 與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有如下的有益效果：
[0014] 1、本發(fā)明的方法首次合成出一種酮烯胺鍵連接的共輒微孔聚合物，具有較高比表 面積、穩(wěn)定性高，在二氧化碳的吸附分離等領(lǐng)域有廣闊的前景；
[0015] 2、本發(fā)明的方法綠色無污染，對設(shè)備的要求簡單，適合工業(yè)化大規(guī)模生產(chǎn)。
【附圖說明】
[0016] 通過閱讀參照以下附圖對非限制性實(shí)施例所作的詳細(xì)描述，本發(fā)明的其它特征、 目的和優(yōu)點(diǎn)將會變得更明顯：
[0017] 圖1為實(shí)施例1制備的酮烯胺鍵連接的共輒微孔聚合物的掃描電鏡照片；
[0018] 圖2為實(shí)施例1制備的酮烯胺鍵連接的共輒微孔聚合物的紅外圖譜。
【具體實(shí)施方式】
[0019] 下面結(jié)合具體實(shí)施例對本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)說明。以下實(shí)施例將有助于本領(lǐng)域的技術(shù) 人員進(jìn)一步理解本發(fā)明，但不以任何形式限制本發(fā)明。應(yīng)當(dāng)指出的是，對本領(lǐng)域的普通技術(shù) 人員來說，在不脫離本發(fā)明構(gòu)思的前提下，還可以做出若干變形和改進(jìn)。這些都屬于本發(fā)明 的保護(hù)范圍。
[0020] 實(shí)施例1
[0021] 本實(shí)施例提供了酮烯胺鍵連接的共輒微孔聚合物的制備方法，步驟如下：
[0022] 步驟一，取189mg的2, 4, 6-三醛基間苯三酚（C9H6O6)，3mL的3mol/L醋酸，加入 20ml的N，N-二甲基甲酰胺，放入50ml的反應(yīng)瓶中，無氧條件下攪拌反應(yīng)5分鐘；
[0023] 步驟二，取144mg的間苯二胺（C6H8N2)加入反應(yīng)瓶中，在無氧條件下150°C溫度反 應(yīng)72小時，過濾，得粗產(chǎn)物A ;
[0024] 步驟三，將粗產(chǎn)物A依次用30ml的N，N-二甲基甲酰胺、30ml的四氫呋喃和30ml 的無水丙酮各清洗3次，干燥得到酮烯胺鍵連接的共輒微孔聚合物。
[0025] 實(shí)施效果，本實(shí)施例制備的酮烯胺鍵連接的共輒微孔聚合物的電鏡照片如 圖1所示；紅外圖譜如圖2所示，出現(xiàn)了明顯的酮烯胺鍵連接的共輒微孔聚合物碳氧鍵 (1623cm 4、碳碳鍵（1580cm 4特征峰；根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)由BET理論從吸附等溫線計算出材料 具有較高的比表面積（691m2g ^ ;在室溫下放置7天以后重新測量紅外以及比表面積，未有 明顯變化，表明酮烯胺鍵連接的共輒微孔聚合物穩(wěn)定性較高。經(jīng)過二氧化碳吸附的實(shí)驗(yàn)表 明，在273K和1個大氣壓下，對二氧化碳吸附為10wt%。
[0026] 以上對本發(fā)明的具體實(shí)施例進(jìn)行了描述。需要理解的是，本發(fā)明并不局限于上述 特定實(shí)施方式，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以在權(quán)利要求的范圍內(nèi)做出各種變形或修改，這并不影 響本發(fā)明的實(shí)質(zhì)內(nèi)容。
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種酮烯胺鍵連接的共輒微孔聚合物，其特征在于，所述共輒微孔聚合物的重復(fù)單 元的結(jié)構(gòu)如式（I)所示：2. -種如權(quán)利要求1所述的酮烯鍵連接的共輒微孔聚合物的制備方法，其特征在于， 包括如下步驟： 將2, 4, 6-三醛基間苯三酚和醋酸水溶液在無氧條件下充分混合后，加入間苯二胺進(jìn) 行反應(yīng)，得到重復(fù)單元的結(jié)構(gòu)如式I所示的酮烯鍵連接的共輒微孔聚合物。3. 如權(quán)利要求2所述的酮烯鍵連接的共輒聚合物的制備方法，其特征在于，所述 2, 4, 6-三醛基間苯三酚與間苯二胺的摩爾比為1:1. 5。4. 如權(quán)利要求2所述的酮烯鍵連接的共輒聚合物的制備方法，其特征在于，所述 2, 4, 6-三醛基間苯三酚與間苯二胺反應(yīng)的溫度為150 °C。5. 如權(quán)利要求2所述的酮烯鍵連接的共輒聚合物的制備方法，其特征在于，所述醋酸 水溶液的濃度為3mol/L。
【專利摘要】本發(fā)明提供了一種酮烯胺鍵連接的共軛微孔聚合物及其制備方法；所述共軛微孔聚合物的重復(fù)單元的結(jié)構(gòu)如式(I)所示：所述的酮烯鍵連接的共軛聚合物的制備方法包括如下步驟：將2,4,6-三醛基間苯三酚和醋酸水溶液在無氧條件下充分混合后，加入間苯二胺進(jìn)行反應(yīng)，得到重復(fù)單元的結(jié)構(gòu)如式I所示的酮烯鍵連接的共軛聚合物。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有如下的有益效果：1、本發(fā)明的方法首次合成出一種酮烯胺鍵連接的共軛微孔聚合物，具有較高比表面積、穩(wěn)定性高，在二氧化碳的吸附分離等領(lǐng)域有廣闊的前景；2、本發(fā)明的方法綠色無污染，對設(shè)備的要求簡單，適合工業(yè)化大規(guī)模生產(chǎn)。
【IPC分類】C08G73/00
【公開號】CN105061757
【申請?zhí)枴緾N201510504527
【發(fā)明人】魏浩, 柴雙志, 張雪, 韓洋, 李明
【申請人】上海交通大學(xué)
【公開日】2015年11月18日
【申請日】2015年8月17日