[发明专利]一种双中心多孔聚合物及其制备方法

权利要求书

1.一种双中心多孔聚合物，其特征在于：所述聚合物具有金属卟啉和季鏻位点。

2.根据权利要求1所述的双中心多孔聚合物，其特征在于：所述聚合物通过乙烯基功能化的卟啉和4-(二苯基膦基)苯乙烯单体共聚，然后经不同烷基季鏻化和金属配位制备而成。

3.根据权利要求2所述的双中心多孔聚合物，其特征在于：所述双中心多孔聚合物的制备方法包括：

步骤1，4-(二苯基膦基)苯乙烯(Ph₂PSt)的合成；以4-溴苯乙烯和二苯基氯化膦为原料制备4-(二苯基膦基)苯乙烯；

步骤2，四(4-乙烯基苯基)卟啉(VPP)的合成；以4-溴苯乙烯和N,N-二甲基甲酰胺为原料制备4-乙烯基苯甲醛；并以4-乙烯基苯甲醛和吡咯为原料制备四(4-乙烯基苯基)卟啉；

步骤3，多孔聚合物的合成：以4-(二苯基膦基)苯乙烯、四乙烯基苯基卟啉和偶氮二异丁腈为原料制备多孔有机聚合物；

步骤4，双中心多孔聚合物的合成：采用不同烷基溴化物对多孔聚合物进行季鏻化，得到含有烷基的双中心多孔聚合物；然后季鏻化处理的多孔有机聚合物进行金属配位反应，得到含有季鏻化位点和金属位点的双中心多孔聚合物。

4.根据权利要求3所述的双中心多孔聚合物，其特征在于：所述步骤1的合成方法包括：在三颈圆底烧瓶内加入镁粉，抽真空干燥，在N₂氛围下加入四氢呋喃，再通过滴液漏斗滴加4-溴苯乙烯，滴加完后在室温下继续搅拌两小时，再用同样的操作加入二苯基氯化膦，在室温下反应过夜。反应停止后，溶液用饱和氯化铵水溶液淬灭，用乙酸乙酯萃取，合并有机层，旋蒸除去有机溶剂，用柱层析进行提纯，洗脱液为石油醚：乙酸乙酯＝100：1(体积比)，旋蒸除去溶剂，所得固体经真空干燥，最终得白色固体产物4-(二苯基膦基)苯乙烯Ph₂PSt。

5.根据权利要求3所述的双中心多孔聚合物，其特征在于：所述步骤2中的4-乙烯基苯甲醛的合成方法包括：在三颈圆底烧瓶内加入镁粉，抽真空干燥，在N₂氛围下加入无水四氢呋喃，再用滴液漏斗加入4-溴苯乙烯，室温下搅拌反应两小时后，按同样的方法再加入N,N-二甲基甲酰胺，室温下反应过夜；反应停止后，溶液用饱和氯化铵水溶液淬灭，用乙酸乙酯萃取，合并有机层，旋蒸除去溶剂后，粗产物用柱层析提纯，洗脱剂为石油醚：乙酸乙酯＝20：1(体积比)，旋蒸除去溶剂后得淡黄色透明液体4-乙烯基苯甲醛。

6.根据权利要求3所述的双中心多孔聚合物，其特征在于：所述步骤2中的四(4-乙烯基苯基)卟啉的合成方法包括：在圆底烧瓶中加入纯的4-乙烯基苯甲醛、吡咯和丙酸，140℃下反应1小时，过滤并用乙酸乙酯洗涤，真空30℃干燥，得紫色固体四乙烯基苯基卟啉。

7.根据权利要求3所述的双中心多孔聚合物，其特征在于：所述步骤3中多孔聚合物的合成方法包括：将4-(二苯基膦基)苯乙烯、四乙烯基苯基卟啉和偶氮二异丁腈(AIBN)溶于NMP中，将溶液移入50ml的聚四氟乙烯反应器中，在200℃下反应3天，过滤分离固体，在索氏提取器中用二氯甲烷抽提72小时，所得固体30℃真空干燥6h，得到多孔有机聚合物PVPP-PPh₂PSt-X，X＝1-6，其中数字表示VPP和Ph₂PSt的摩尔投料比。

8.根据权利要求3所述的双中心多孔聚合物，其特征在于：所述步骤4中的季鏻化处理包括：将多孔有机聚合物分散在无水DMF中，再加入溴化物、N₂保护下反应3d，反应结束后冷至室温，DMF洗涤三次，100℃真空干燥12h。

9.根据权利要求8所述的双中心多孔聚合物，其特征在于：所述溴化物采用溴乙烷、1-溴丁烷、1-溴己烷、1-溴辛烷中的一种。

10.根据权利要求3所述的双中心多孔聚合物，其特征在于：所述步骤4中的含有季鏻化位点和金属位点的双中心多孔聚合物的合成包括，将季鏻化处理的多孔有机聚合物分散在无水DMF中，加入氯化金属盐，在N₂氛围下回流36h，冷至室温后，用3M的盐酸在空气中搅拌，过滤并用大量水洗涤，80℃真空干燥12h，得到PMtVPP-PPh2PStR-X(Mt＝Zn,Ni,Fe,Cu)。