[发明专利]一种离子化共价有机框架材料及其制备方法和催化应用

权利要求书

1.一种离子化共价有机框架材料的制备方法，其特征在于以下步骤：

(1) 将三种化合物加入到反应容器中，滴加混合溶剂；使其混合均匀，将反应容器置于温度77 K下冷冻1-3min，抽真空至0.01Pa-1Pa，密封反应容器，在100-150 ^oC条件下，反应48-72 h;

所述化合物为1,3,6,8-四(4-氨苯基)芘（4,4′,4′′,4′′′-(pyrene-1,3,6,8-tetrayl)tetraaniline），2,5-二羟基对苯二甲醛（2,5-dihydroxyterephthalaldehyde）和

1,4-对苯二醛（1,4-phthalaldehyde），其中三种化合物的摩尔比例为1：1：1；

所述混合溶剂为均三甲苯、1，4-二氧六环、邻二氯苯、正丁醇和浓度为3 mol/L的醋酸水溶液，以上溶剂中的两种或三种以上，其中每种溶剂的最小含量为混合溶剂总体积的10%；

(2) 反应结束后，将产物分别用有机溶剂洗涤，除去未反应的反应物；

所述有机溶剂为丙酮、1，4-二氧六环和四氢呋喃，以上溶剂中的两种或三种；

(3) 洗涤处理后的产物在0.1MPa的真空条件下加热100-120 ^oC干燥处理12-72 h得到中间产物；

(4) 将中间产物与离子液体加入到反应容器中，添加溶剂和其他反应试剂，在60-150^oC条件下反应24 -72 h，反应结束后，将产物分别用有机溶剂洗涤1-10次，最终在0.1MPa真空条件下100-120 ^oC干燥12-72 h得到最终产物；

所述离子液体为N,N,N-三丁基-4-溴基丁基溴化铵（4-bromo-N,N,N-tributylbutan-1-aminium bromide）；所述溶剂为无水乙醇，四氢呋喃，N,N-二甲基甲酰胺中的一种或两种以上；所述其他反应试剂为碳酸钾，碳酸钠中的一种或两种；

所述中间产物、离子液体、其他反应试剂的质量比为1：1：0.5到1：1：1；

所述有机溶剂为乙醇，丙酮中的一种或两种。

2.一种用权利要求1所述的制备方法制备得到的离子化共价有机框架材料。

3.一种权利要求2所述离子化共价有机框架材料的应用，其特征在于：所述材料作为催化剂用于催化CO₂和苯基硅烷参与的底物为仲胺的甲酰化反应。

4.如权利要求3所述应用，其特征在于：所述底物仲胺为4-氟-N-甲基苯胺，4-硝基-N-甲基苯胺中的一种或两种；目标产物为N-(4-氟苯基)-N-甲基甲酰胺（N-(4-fluorophenyl)-N-methylformamide），N-(4-硝基苯基)-N-甲基甲酰胺（N-methyl-N-(4-nitrophenyl)formamide）中的一种或两种。

5.如权利要求3所述应用，其特征在于：所述催化剂用量为底物的5 -10 mol%。

6.如权利要求3所述应用，其特征在于，所述底物与苯基硅烷的摩尔比为1：2 。

7.如权利要求3所述应用，其特征在于，反应过程中CO₂在反应容器中的压力为0.01-0.1Mpa。