[发明专利]一种金属钴络合共轭微孔高分子催化剂及其制备和应用

权利要求书

1.一类金属钴络合共轭微孔高分子催化剂，高分子催化剂CMP[Salen-Co-R1]，其结构分别如下：

CMP-1可能结构：

CMP-2可能结构：

CMP-3可能结构：

结构式中：R₁＝-OAc、-Cl、-Br或-I；R₂＝-H、-^tBu、-ⁱBu、-NO₂，-Cl，-CH₂NEt₂或-CH₂N(Bn)Et₂Br；此类共轭微孔高分子聚合物的的聚合度约在40-100之内。

2.一种权利要求1所述的高分子催化剂CMP[Salen-Co-R1]的合成方法，其特征在于：

1)、Salen-Co的合成方法：以甲苯和甲醇为溶剂，甲苯和甲醇体积比＝1∶1，将Co(OAc)与Salen按物质的量比为1.5～2∶1的比例，氩气保护下，温度在80～100℃的条件下回流4-6h，制得所需要的Salen-Co化合物；

2)、Salen-Co-R₁的合成方法：以无水甲苯和二氯甲烷为溶剂，甲苯和二氯甲烷体积比＝1∶3，将Salen-Co与带R₁的酸按物质的量比为1∶10～15的比例，氩气保护下，25℃搅拌5-7h，得到所需的化合物Salen-Co-R₁；其中的R₁酸为HOAc、HCl、HBr或HI；

3)、共轭微孔高分子聚合物CMP[Salen-Co-R₁]的合成方法：以无水甲苯和三乙胺为溶剂，甲苯和三乙胺体积比＝3∶1，碘化亚铜、四(三苯基磷钯)为催化剂，将炔基苯(A)与Salen-Co-R₁按照物质的量的比为2～4∶1的比例，温度在25～100℃的条件下回流60-90h，得到所需聚合物；其中碘化亚铜、四(三苯基磷钯)与炔基苯(A)的物质的量比分别为1∶5～10和1∶20～30。

3.按照权利要求2所述的合成方法，其特征在于：

每1mmol Salen所用甲苯量为12-20ml；

每1mmol Salen-Co所用甲苯量为8-16ml；

每1mmol Salen-Co-R1所用甲苯量为30-45ml。

4.按照权利要求2所述的合成方法，其特征在于：

所用炔基苯(A)为

5.一种权利要求1所述催化剂的应用，其特征在于：

所述催化剂可于温度在0-160℃的条件下、CO₂压力在0.1-6MPa的条件下催化CO₂与环氧烷烃反应生成环状碳酸酯。

6.根据权利要求5所述的应用，其特征在于：

1)、常温常压下催化二氧化碳与环氧烷烃反应的具体过程为：将高聚物催化剂CMP[Salen-Co-R₁]与环氧烷烃按质量比为1∶10～30投料，再加入一定量的胺类化合物，胺类化合物与环氧烷烃的物质的量比为1∶10～100，二氧化碳压力为常压，常温下搅拌反应12-72h，得到环状碳酸酯；

或，2)、高温高压下催化二氧化碳与环氧烷烃反应的具体过程为：将高聚物催化剂CMP[Salen-Co-R₁]与环氧烷烃按质量比为1∶10～30投料，再加入一定量的胺类化合物，胺类化合物与环氧烷烃的物质的量比为1∶10～100，二氧化碳压力为2-5MPa，温度在50-120℃下搅拌反应1-6h，得到环状碳酸酯。

7.根据权利要求6所述的应用，其特征在于：其中所说的胺类化合物为季铵盐，三乙胺(TEA)或4-二甲氨基吡啶(DMAP)；所述环氧烷烃为环氧丙烷。