[发明专利]基于方酸的共轭微孔聚合物及其合成方法和应用

说明书

本发明涉及基于方酸的共轭微孔聚合物及其合成方法和应用，合成方法包括：将方酸和三(4‑氨基苯基)胺或1，3，5‑三(4‑氨基苯基)苯作为基本构筑单元，在冷凝回流条件下，在正丁醇溶剂中进行反应，然后洗涤、过滤、真空干燥获得。本发明的合成方法具有无需催化剂，成本低，操作简单等优点。作为构筑单元的方酸受体分子，引入具有不同电子性质的给体单元，从而构筑不同性质的共轭微孔聚合物，因此，材料在光催化、化学传感、能量存储与转换等领域具有潜在应用价值。

技术领域

本发明涉及聚合物合成技术领域，更具体的说是涉及基于方酸的共轭微 孔聚合物及其合成方法和应用。

背景技术

近年来，共轭微孔聚合物作为新兴的有机多孔材料，因化学结构由全共 轭分子链围筑、三维网络骨架和自具微孔结构等特点，受到越来越多研究者 的关注。从分子设计的层面，共轭微孔聚合物的合成对于单体的尺寸、构型 及官能团限制不多，因此可以调节π共轭的多孔结构，不断优化共轭微孔聚 合物的结构和性质。常用的共轭微孔聚合物的合成方法有Suzuki偶联反应、 Yamamoto反应、Sonogashira-Hagihara偶联反应、氧化偶联、傅-克芳基化反 应等。然而，这些合成反应通常需要使用反应催化剂，甚至有些反应需要选 择性高、催化活性强的重金属或贵金属作为催化剂，使得实验成本昂贵。此 外，一些反应对合成条件有极为严格的要求如无水、无氧环境。因此，开发 一种无催化剂、成本低、操作简单的合成共轭微孔聚合物的方法是十分必要 的。

公开号为CN112041370A的发明专利申请公开了方酸基聚合物、他们的 制造方法和他们的用途，该发明公开了多种方酸基聚合物，以及他们再电极 材料和/或电解质组合物中的用途以及他们的生产方法，但其合成方法采用的 单体不同，具体的合成方法以及聚合物不同。具体的合成方法也需要催化剂 的参与。

发明内容

为解决现有技术中存在的问题，本发明提供基于方酸的共轭微孔聚合物 以及无催化剂、成本低、操作简单的合成共轭微孔聚合物的方法。

具体方案如下：

基于方酸的共轭微孔聚合物，其结构式如下：

一种基于方酸的共轭微孔聚合物的合成方法，包括：

(1)方酸和三(4-氨基苯基)胺或1，3，5-三(4-氨基苯基)苯作为基 本构筑单元，在冷凝回流条件下，在正丁醇溶剂中进行反应；

(2)洗涤、过滤、真空干燥，即得基于方酸的共轭微孔聚合物。

优选的是，所述方酸和三(4-氨基苯基)胺的摩尔比为2：3～3：2。

上述任一方案优选的是，所述方酸和1，3，5-三(4-氨基苯基)苯的摩 尔比为2：3～3：2。

上述任一方案优选的是，所述正丁醇的体积为100ml。

上述任一方案优选的是，所述冷凝回流过程中，在115～125℃油浴加热条 件下搅拌，时间为8～14h。

上述任一方案优选的是，所述洗涤的工艺条件为：使用砂芯漏斗抽滤， 抽滤时依次用丙酮、甲醇、四氢呋喃淋洗产物。然后再依次在去离子水、甲 醇和四氢呋喃中在55℃条件下洗涤，洗涤时间为24h。

上述任一方案优选的是，所述所述真空干燥的工艺参数为：真空烘箱干 燥温度为40～60℃，时间为24h。

另外本发明还提供基于方酸的共轭微孔聚合物在光催化、化学传感、能 量存储与转换方面的应用。