[发明专利]一种含氮功能化介孔聚合物的合成及其应用

摘要

本发明公开了一种含氮功能化介孔聚合物的合成，其特点是将3‑氯甲基苯甲醚与氮杂环化合物制备的中间产物进行脱甲基化，并将其与苯酚和甲醛在碱性条件下一锅法合成含氮功能化前驱体，该前驱体以F127为模板剂，通过乙醇的溶剂挥发诱导自组装,制备功能化介孔聚合物，该介孔聚合物在碘化钾的添加下作为催化剂，用于二氧化碳与环氧丙烷的环加成反应制备碳酸丙烯酯。本发明与现有技术相比具有制备方法简单可控，合成周期短，重复性好，形成的氮功能化有序介孔聚合物具有高活性位点，有序的介孔结构，高比表面积和孔容，用于二氧化碳和环氧丙烷的催化反应中活性好，催化剂易分离、可回收后循环使用，是一种新型环境友好型非均相催化剂。

主权项

1.一种含氮功能化介孔聚合物的合成，其特征在于将3‑氯甲基苯甲醚与氮杂环化合物制备的中间产物进行脱甲基化，并将其与苯酚和甲醛在碱性条件下一锅法合成含氮功能化前驱体，该前驱体以三嵌段共聚物F127为模板剂，通过乙醇的溶剂挥发诱导自组装,制备含氮功能化介孔聚合物，其反应结构式如下：该聚合物的合成具体包括以下步骤：a、中间体的制备将3‑氯甲基苯甲醚与氮杂环化合物、四氢呋喃和氢化钠按0.1～0.5mol:0.1～1.0mol:20～60mL:0.1～0.5mol摩尔体积比混合，在60～90℃下回流12～36h，反应产物经洗涤、萃取，其有机相水洗后经干燥和柱层析，得中间体为含氮杂环苯甲醚；所述氮杂环化合物为咪唑、吡咯烷、吡唑或三氮唑化合物；b、氮源单体的制备将上述制备的含氮杂环苯甲醚与氢溴酸按5～20g:30～80mL质量体积比混合，在90～130℃的温度下回流12～36h进行脱甲基化，反应液用Na₂CO₃中和氢溴酸后再用饱和NaHCO₃溶液将其pH调至7.5～8.0，然后经过滤、水洗和抽滤后得氮源单体，所述氮源单体为3‑咪唑基甲基苯酚单体、3‑吡咯烷基甲基苯酚单体、3‑吡唑基甲基苯酚单体或3‑三氮唑基苯酚单体；c、功能化前驱体的制备将上述制备的氮源单体与38wt％甲醛溶液、10wt％氢氧化钠溶液和苯酚按0.1～0.4:2.5～10:1.0～4.0:1.0～4.0质量比混合，在70～80℃温度下搅拌1～3h，其反应液用2mol/L HCl溶液中和后经旋蒸得功能化前驱体；d、含氮功能化介孔聚合物的制备将上述制备的功能化前驱体与F127模板剂和乙醇按1.6g:2.0g:40～100mL质量体积比混合，室温下搅拌30～60min后将其铺在玻璃板上挥发8～10h，然后在100～120℃温度下固化12～36h，将固化后的薄膜在350℃温度下煅烧3～5h，得含氮功能化介孔聚合物，所述煅烧升温速率为1℃/min。