[发明专利]一种共轭微孔聚合物及其制备方法

说明书

本发明提供了一种共轭微孔聚合物的制备方法，通过对制备得到的两种结构的化合物进行红外光谱表征发现，本发明制备的化合物均为共轭微孔聚合物，是具有新型结构的共轭微孔聚合物，具有比表面积大、多孔、热稳定性好等优点，为共轭微孔聚合物在气体吸附、导电、生物降解等领域的广泛应用奠定了良好的基础。

技术领域

本发明涉及高分子材料技术领域，尤其涉及一种共轭微孔聚合物及其制备方法。

背景技术

共轭微孔聚合物(CMPs)是一类非结晶性材料，允许构建单元以π-共轭形式连接进而形成三维网络结构。共轭微孔聚合物可以分为经典的超级偶联聚合物(HCPs)、固有微孔性聚合物(PIMs)和共价有机骨架化合物(COFs)。从形态方面分类，共轭微孔聚合物又可被分为非晶型共轭微孔聚合物(如HCPs、PIMs)和晶型共轭微孔聚合物(如COFs)。在现今时代，共轭微孔聚合物发展迅速，且具有优良的各种性能，已经在有机半导体、锂电池、超级电容器等众多领域引起了广泛关注。

与常见的有机多孔材料相比，共轭微孔聚合物具有以下独特性质:①它的比表面积通常较大，一般都接近1000m²/g；②具有优异的化学稳定性，一般不溶于任何酸碱及有机溶剂；③具有良好的热稳定性，通常分解温度大于300℃；④具有较好的结构可调性，CMPs具有共轭结构，精确可调控的微孔，大的比表面积，稳定性高。鉴于CMPs的优异性能，CMPs可作为非均相有机小分子催化剂和非均相过渡金属催化剂，并且在气体吸附、导电，生物降解等领域也有很大的应用潜力。CMPs的制备方法众多，目前采用最广泛的制备方法是缩聚反应，该反应被分为非金属催化缩聚反应(如亚胺化反应、酰胺化反应、环硼氧烷形成等)和金属催化缩聚反应(如耦合反应、烷基化反应、氧化聚合反应、Lewis酸催化环三聚反应电化学聚合反应等)，然而，这些方法制备过程复杂，成本较高。因此，开发性能优良的新型共轭微孔聚合物具有重要的意义。

发明内容

本发明的目的在于提供一种方法简单、反应条件温和的共轭微孔聚合物的制备方法，该方法制备得到的化合物为新型结构的共轭微孔聚合物。

为了实现上述发明目的，本发明提供以下技术方案：

本发明提供了一种共轭微孔聚合物的制备方法，包括以下步骤：

将四酮、三醛基化合物、邻二氯苯和正丁醇混合，在氮气保护下进行第一聚合反应，得到第一聚合产物体系；所述三醛基化合物为均苯三甲醛或三醛基间苯三酚；

将所述第一聚合产物体系与乙酸混合，在氮气保护下进行第二聚合反应，得到共轭微孔聚合物。

优选的，所述三醛基化合物与四酮的摩尔比为2:(2.7～3.3)。

优选的，所述邻二氯苯、正丁醇和乙酸的体积比为5～7：1～3：0.5～1。

优选的，所述第一聚合反应的温度为110～130℃，时间为15～25min。

优选的，所述第二聚合反应的温度为115～125℃，时间为2～3d。

优选的，所述第二聚合反应后还包括：对所得第二聚合反应产物体系进行过滤，将所得固体物料依次进行洗涤、浸泡和干燥，得到共轭微孔聚合物。

优选的，所述浸泡所采用的浸泡试剂为N,N-二甲基甲酰胺、二氯甲烷或甲醇。

优选的，所述洗涤所采用的洗涤试剂为乙醇或甲醇。

本发明提供了上述技术方案所述制备方法制备得到的共轭微孔聚合物。

本发明提供了一种共轭微孔聚合物的制备方法，以均苯三甲醛、三醛基间苯三酚为原料，分别与四酮进行聚合反应，即可得到共轭微孔聚合物，方法简单，合成条件温和。