[发明专利]一种氮氧自由基功能化多孔有机聚合物纳米管及其制备方法和应用

权利要求书

1.一种氮氧自由基功能化多孔有机聚合物纳米管的制备方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：

（1）在氮气条件下依次将钯催化剂、碘化亚铜加入反应瓶中，再将芳香炔类单体、氮氧自由基功能化单体加入到反应瓶中，进行抽放气3-5次，抽真空1 h-3 h；

（2）在氮气条件下向步骤（1）的反应体系中加入有机溶剂，液氮冻住抽放气3-5次，在氮气保护下室温搅拌1 h-3 h解冻得到混合溶液，升温至70℃-90℃，将反应转移至烘箱反应68 h-76 h；

（3）步骤（2）中得到的产物用有机溶剂洗涤、过滤、真空干燥，收集得到氮氧自由基功能化多孔有机聚合物纳米管；

其中，所述芳香炔类单体与氮氧自由基功能化单体的摩尔比为1:2-4:1，钯催化剂与碘化亚铜的摩尔用量均为芳香炔类单体用量的3％-15％；步骤（2）混合溶液中芳香炔类单体的浓度为50 mmol/L-250 mmol/L；

所述氮氧自由基功能化单体选自2,5-二溴-N-(2,2,6,6-四甲基哌啶)苯甲酰胺、2,5-二溴-N,N’-双(2,2,6,6-四甲基哌啶)对二苯甲酰胺中的一种；

所述芳香炔类单体选自1,4-二乙炔苯、1,3,5-三乙炔苯、1,3,5-三(4-乙炔苯基)苯、四(4-乙炔基苯)甲烷、四(4-乙炔基苯)乙烯、1,3,6,8-四乙炔基芘中的一种。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤（2）中有机溶剂选自三乙胺、甲苯、甲醇中的两种或三种；步骤（3）中有机溶剂选自氯仿、甲醇、丙酮、正己烷、乙酸乙酯中的四种或五种。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，步骤（2）中有机溶剂为体积比为1:5-10:1的甲苯和三乙胺的混合溶液；步骤（3）中有机溶剂洗涤操作为依次使用氯仿、甲醇、丙酮、乙酸乙酯将反应产物洗涤至无色。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述钯催化剂选自四三苯基磷钯、双（三苯基膦）二氯化钯、[1,1'-双（二苯基磷）二茂铁]二氯化钯中的一种。

5.如权利要求1-4任一项所述的制备方法制得的氮氧自由基功能化多孔有机聚合物纳米管，其特征在于，该氮氧自由基功能化多孔有机聚合物纳米管的比表面积为50 m²/g-1000 m²/g。

6.根据权利要求5所述的氮氧自由基功能化多孔有机聚合物纳米管的应用，其特征在于，该氮氧自由基功能化多孔有机聚合物纳米管用于醇类有机物的催化氧化。

7.根据权利要求6所述的氮氧自由基功能化多孔有机聚合物纳米管的应用，其特征在于，该氮氧自由基功能化多孔有机聚合物纳米管用于催化氧化醇类有机物的具体操作为：将氮氧自由基功能化多孔有机聚合物纳米管催化剂置于有机溶剂中，超声分散，并向其中加入醇类有机底物，同时以亚硝酸叔丁酯作为助催化剂，向反应体系中充入氧气，在80℃下反应。

8.根据权利要求7所述的氮氧自由基功能化多孔有机聚合物纳米管的应用，其特征在于，所述有机溶剂为甲苯、三氟甲苯、乙腈、水、甲氧基戊烷、2-甲基呋喃中的一种或几种的组合。