[发明专利]一种基于蒽单元的共轭有机框架材料COF-TA及其制备方法

说明书

本发明提出一种基于蒽单元的共轭有机框架材料COF‑TA及其制备方法，其制备的具体操作为：先将2,6‑蒽二胺、三(4‑甲酰基苯基)胺、溶剂、催化剂置于封管中，接着对封管进行除氧操作，然后于120‑150℃、惰性气体或氮气保护下缩聚反应1‑7天，最后用洗脱剂对生成物进行淋洗纯化，干燥后得到产物。本发明合成的共轭有机框架材料COF‑TA具有较高的空间对称性和共轭性，因此具有良好的电学性质及光吸收性能；而且，可在紫外光照射下二聚形成二蒽结构并在可见光照射下解聚，是一个优良的光敏性材料。

技术领域

本发明涉及有机化学技术领域，具体为一种基于蒽单元的共轭有机框架材料COF-TA及其制备方法。

背景技术

光致异构材料是指由光作为刺激源后引发分子内结构变化的一类功能材料，在紫外光照射下，分子所获得的能量能够突破结构壁垒，从而产生高能量下的稳定结构。光致异构材料应用广泛，在光电、光伏等领域都发挥了重要作用。共轭有机框架材料也称“有机分子筛”，具有孔道结构开放有序、易于进行化学修饰改性、化学稳定性及热稳定性好等优点，是一种新型的有机聚合物多孔材料。共轭有机框架材料在紫外光照射下形成二聚体，可见光照射后可发生解聚，如此循环可以实现结构和光学性质(比如透过率)上的可逆转变。而且，由于共轭有机框架材料的二维性和有序性的特点，分子层之间堆积得更加紧密，当受到紫外光照射后反应程度会大大增加。因此，共轭有机框架材料极具制备光致异构材料的潜质。

发明内容

本发明提出了一种基于蒽单元的共轭有机框架材料COF-TA及其制备方法。

本发明的技术方案如下：

一种基于蒽单元的共轭有机框架材料COF-TA，其结构式为：

本发明还提出一种上述基于蒽单元的共轭有机框架材料COF-TA的制备方法，具体操作为：先将2,6-蒽二胺、三(4-甲酰基苯基)胺、溶剂、催化剂置于封管中，接着对封管进行除氧操作，然后于120-150℃、惰性气体或氮气保护下缩聚反应1-7天，最后用洗脱剂对生成物进行淋洗纯化，干燥后得到产物。

优选的，催化剂为甲酸、乙酸、丙酸、对甲基苯磺酸、对乙基苯磺酸中的至少一种。特别优选的催化剂为乙酸。

进一步优选的，除氧操作具体为：先将封管置于液氮中冷冻，再抽真空，最后解冻，除氧操作重复三次且均在氮气气氛中进行。

进一步优选的，惰性气体为氩气，洗脱剂为石油醚、丙酮、甲醇、二氯甲烷、三氯甲烷、乙酸乙酯、苯和苯的同系物中的至少一种，溶剂为二甲基甲酰胺、四氢呋喃、石油醚、二氯甲烷、三氯甲烷、乙酸乙酯、二氧六环、苯及苯的同系物中的至少一种。

更为优选的，洗脱剂为石油醚、丙酮、甲醇体积比1：1：1的混合物，溶剂为二甲基甲酰胺和四氢呋喃体积比1：1的混合物。

最为优选的，每2-4ml的溶剂中2,6-蒽二胺、三(4-甲酰基苯基)胺、催化剂的添加量依序分别为：0.05-0.1mmol、0.15-0.25mmol、0.3-0.5mmol。

与现有技术相比，本发明合成的共轭有机框架材料COF-TA具有较高的空间对称性和共轭性，因此具有良好的电学性质及光吸收性能；而且，可在紫外光照射下二聚形成二蒽结构并在可见光照射下解聚，是一个优良的光敏性材料。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例1制备COF-TA的反应式；

图2为本发明的实施例1的产物在紫外光和可见光依次反复照射下的可见光透过率变化示意图；