[发明专利]一种含氮功能化介孔聚合物的合成及其应用

权利要求书

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。

2.一种权利要求1所述含氮功能化介孔聚合物的合成方法制备的含氮功能化介孔聚合物的应用，其特征在于该功能化介孔聚合物在碘化钾的添加下作为催化剂，用于二氧化碳和环氧丙烷的环加成反应制备碳酸丙烯酯，所述功能化介孔聚合物与碘化钾、环氧丙烷的质量比为0.05～0.2:0.1:1.74；所述二氧化碳的压力为0.5～2MPa；所述环加成反应的温度为70～110℃，反应时间为1～3h。