[发明专利]有机微孔聚合物负载金属催化剂及其制备方法

权利要求书

1.一种有机微孔聚合物负载金属催化剂，其特征在于，具有如通式(I)的结构：

其中，

Ar为5至6个环原子的芳族或杂芳族环；

为取代或未取代的5至6个环原子的芳族环或杂芳族环；

各X¹独立的选自卤素阴离子、醋酸根、硝酸根和硫酸根中的一种；

n为整数，R¹为H、甲基或取代或未取代的芳基，且n＝0时，R¹不为H；

R²为H或烷基；

M为Pd²⁺、Ni³⁺、Ru³⁺、Pt²⁺或Cu²⁺。

2.如权利要求1所述的有机微孔聚合物负载金属催化剂，其特征在于，Ar为如下结构中的一种：

3.如权利要求1所述的有机微孔聚合物负载金属催化剂，其特征在于，R¹为H、甲基；

或R¹为具有如下任一种结构的基团：

4.如权利要求1所述的有机微孔聚合物负载金属催化剂，其特征在于，n为0～5的整数，其中n为0时，咪唑环直接与R¹连接。

5.如权利要求1所述的有机微孔聚合物负载金属催化剂，其特征在于，选自如下聚合物中的一种：

6.如权利要求1所述的有机微孔聚合物负载金属催化剂，其特征在于，X¹为Cl、Br或I。

7.如权利要求1～6任一项所述的有机微孔聚合物负载金属催化剂，其特征在于，包括有机微孔聚合物、通过配位键结合在所述有机微孔聚合物上的过渡金属M及与所述过渡金属M配位的阴离子X¹，所述有机微孔聚合物由如下单体制备而成：化合物(Ⅱ)、苯及二甲氧基甲烷；且所述过渡金属M与所述有机微孔聚合物中的P和咪唑环2位上的碳形成配位，以构成六元环状配合体；

所述化合物(Ⅱ)的结构如下：

其中R³为H、甲基或芳基，且n＝0时，R³不为H；X²为卤素阴离子。

8.如权利要求1～7任一项所述的有机微孔聚合物负载金属催化剂的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

将化合物(Ⅱ)、苯、二甲氧基甲烷及1,2–二氯乙烷先于-5℃～5℃混合，然后加入铁盐作催化剂于80℃～85℃下反应20h～30h，得到聚合物(Ⅲ)；

在保护气体氛围，将聚合物(Ⅲ)和过渡金属盐在有机溶剂中于80℃～85℃下反应10h～12h，得到具有如通式(I)的结构的有机微孔聚合物负载金属催化剂；

其中，所述化合物(Ⅱ)和所述聚合物(Ⅲ)的结构如下：

其中R³为H、甲基或芳基，且n＝0时，R³不为H；X²为卤素阴离子。

9.如权利要求8所述的有机微孔聚合物负载金属催化剂的制备方法，其特征在于，还包括所述化合物(Ⅱ)的制备步骤：

式(NHC-1)的N-杂环卡宾和式(IV)的化合物反应，得到所述化合物(Ⅱ)；

其中，所述式(NHC-1)的化合物和所述式(IV)的化合物的结构如下：

10.如权利要求8所述的有机微孔聚合物负载金属催化剂的制备方法，其特征在于，还包括所述化合物(Ⅱ)的制备步骤：

式(NHC-1)的N-杂环卡宾和1,2二卤代乙烷发生加成反应，得到式(NHC-2)的化合物；所述式(NHC-1)的化合物和所述式(V)的化合物反应得到所述化合物(Ⅱ)；

其中所述式(NHC-1)的N-杂环卡宾、所述式(NHC-2)的化合物和所述式(V)的化合物的结构如下：