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专利号: 2020100024177
申请人: 合肥学院
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
专利领域: 有机高分子化合物;其制备或化学加工;以其为基料的组合物
更新日期:2024-01-05
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种氮杂环卡宾/CO2加合物功能化有机多孔聚合物,其特征在于,该聚合物的化学骨架结构由交联剂二甲基丙烯酸乙二醇酯、碱性的咪唑官能团以及氮杂环卡宾/CO2加合物组成,其化学组成比例记为x:y1:y2,结构式如下所示:

2.一种制备如权利要求1所述氮杂环卡宾/CO2加合物功能化有机多孔聚合物的方法,其特征在于,首先溶剂热下N-乙烯基咪唑和二甲基丙烯酸乙二醇酯进行自由基共聚,制备含有咪唑官能团的有机多孔聚合物,然后将含有咪唑官能团有机聚合物用碳酸二甲酯进行溶剂热处理,制备得到氮杂环卡宾/CO2加合物功能化有机多孔聚合物;制备路线为:式中,y1+y2=y。

3.如权利要求2所述的制备方法,其特征在于,步骤如下:

1)、含有咪唑官能团的有机多孔聚合物的制备

将N-乙烯基咪唑、二甲基丙烯酸乙二醇酯以及引发剂溶于有机溶剂中,常温搅拌后,转入聚四氟乙烯衬里的不锈钢高压釜中,放入烘箱进行溶剂热聚合反应,待冷却至室温后,室温下蒸发溶剂,将得到的白色单块机械破碎后洗涤、干燥,得到含有咪唑官能团的有机多孔聚合物;

2)、氮杂环卡宾/CO2加合物功能化有机多孔聚合物的制备

将含有咪唑官能团的有机多孔聚合物分散于碳酸二甲酯中,常温搅拌后,转入聚四氟乙烯衬里的不锈钢高压釜中,放入烘箱进行溶剂热处理,所得浅黄色固体过滤后直接干燥,即得到氮杂环卡宾/CO2加合物功能化有机多孔聚合物。

4.如权利要求2或3所述的制备方法,其特征在于,步骤1)中N-乙烯基咪唑和二甲基丙烯酸乙二醇酯的摩尔比为1:1~10,溶剂热聚合反应时间为6~48h,反应温度为60~120℃。

5.如权利要求2或3所述的制备方法,其特征在于,步骤1)中所采用的引发剂为偶氮二异丁腈、2,2'-偶氮二(2-甲基丙基脒)二盐酸盐或过氧化苯甲酰的一种,用量为二甲基丙烯酸乙二醇酯的1~20wt%。

6.如权利要求2或3所述的制备方法,其特征在于,步骤1)中有机溶剂为四氢呋喃、丙酮、甲苯或苯的一种。

7.如权利要求2或3所述的制备方法,其特征在于,步骤2)中含有咪唑官能团的有机多孔聚合物和碳酸二甲酯的质量比为1:2~20,溶剂热处理反应时间为12~60h,反应温度为

60~120℃。

8.如权利要求1所述氮杂环卡宾/CO2加合物功能化有机多孔聚合物在常压CO2环加成反应中的应用,其特征在于,以环氧化合物为底物原料,以该有机多孔聚合物为催化剂,常压条件下进行CO2环加成反应,反应结束后过滤回收催化剂并重复使用。

9.如权利要求8所述的应用,其特征在于,CO2环加成反应中环氧化合物用量为10~

50mmol,催化剂用量为0.05~0.2g,反应温度为70~120℃,反应时间为8~72h。

10.如权利要求8所述的应用,其特征在于,所述环氧化合物底物为氧化苯乙烯,环氧氯丙烷,苯基缩水甘油醚,1,2-环氧己烷,1,2-环氧癸烷,1,2-环氧十二烷,1,2-环氧十四烷。