離子型多孔有機(jī)聚合物（iPOPs）是一類新興的多孔材料。離子骨架的存在,使其可以引入更強的靜電作用,并且可以通過簡單的離子交換來調(diào)節(jié)孔結(jié)構(gòu),因此在CO₂吸附和轉(zhuǎn)化、污染物移除以及催化合成等領(lǐng)域都得到廣泛應(yīng)用。尤其是剛性離子型多孔有機(jī)聚合物,由于具有剛性共軛結(jié)構(gòu),在光催化領(lǐng)域也展現(xiàn)出良好的應(yīng)用前景。尋找合成剛性離子型多孔有機(jī)聚合物的新方法是當(dāng)前的研究熱點與挑戰(zhàn),其關(guān)鍵在于設(shè)計合成新型的構(gòu)筑基元。吡喃鹽是一類重要的有機(jī)合成中間體,因為具有良好的光物理化學(xué)性質(zhì)、豐富的轉(zhuǎn)化化學(xué),在有機(jī)合成和光催化領(lǐng)域已經(jīng)有廣泛的應(yīng)用。而利用吡喃鹽化學(xué)構(gòu)筑新型剛性離子型有機(jī)多孔聚合物材料仍未見報道,因此,本文從吡喃鹽出發(fā),設(shè)計合成了一系列剛性離子型多孔有機(jī)聚合物。首先,利用吡喃鹽轉(zhuǎn)化化學(xué)成功制備了Katritzky吡啶鹽剛性有機(jī)多孔聚合物并研究了其吸附性能。利用吡喃鹽和芳香伯胺轉(zhuǎn)化成Katritzky吡啶鹽的經(jīng)典反應(yīng),首先合成了具有不同抗衡離子的雙吡喃鹽單體以及具有三重芳香伯胺的1,3,5-三（4-氨基苯基）三嗪,并嘗試以二者為構(gòu)筑基元合成具有規(guī)整結(jié)構(gòu)的有機(jī)多孔框架材料。最終,通過反應(yīng)條件篩...

【文章頁數(shù)】：73 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

圖1.1合成多孔有機(jī)框架,B-POF(上),P-POF(中),BP-POF(下)

目前最常用的合成策略是基于中性骨架多孔有機(jī)聚合物(POPs)的合成方法,用離子型單體取代中性單體,從而得到具有高電荷密度的離子型多孔有機(jī)聚合物。Yamamoto偶聯(lián)反應(yīng)是通過離子單體聚合構(gòu)建剛性iPOPs一類常見的方法。如2012年,張所波課題組[21]以四(4-氯苯基)季磷鹽陽....

圖1.2 CPN-1-Br和CPN-1-Br的合成路線

由于具有高電荷密度,使用離子單體直接合成剛性iPOPs較為困難。選擇離子型單體和中性單體聚合可以降低電荷密度,制備iPOPs更為靈活方便,因此該方法廣泛應(yīng)用于剛性離子型多孔有機(jī)聚合物的合成。其中,偶聯(lián)反應(yīng)是最常見的反應(yīng)類型。2013年,Thomas及其同事[24]以Li[B(C6....

圖1.3具有不同抗衡離子的多孔陽離子型聚合物(PCPs)的合成策略[27]

基于類似的方法,朱廣山課題組[26]報道了一系列新型帶電多孔芳族骨架PAF-23,PAF-24,PAF-25的合成。該系列聚合物由四面體結(jié)構(gòu)單元四(4-碘苯基)硼酸鋰(LTIPB),通過和不同的炔烴單體進(jìn)行Sonogashira偶聯(lián)反應(yīng)構(gòu)建。PAF-23,PAF-24,PAF-2....

圖1.4溶劑熱條件下合成CONs和COTs[34]

Zincke鹽反應(yīng)用于合成剛性iPOP出現(xiàn)較晚。在2017年,Trabolsi課題組[33]才首次合成出Zincke鹽連接的剛性離子型多孔有機(jī)聚合物。該研究以Zincke鹽為原料,通過Zincke反應(yīng)分別在溶劑熱或微波條件下制備出無定形的空心顆粒的HS和HT,以及具有晶體結(jié)構(gòu)的納....

本文編號：4039732