一种新型卟啉聚合物及其合成方法

文档序号:3663736阅读:287来源:国知局
专利名称:一种新型卟啉聚合物及其合成方法
技术领域
本发明涉及一种新型卟啉聚合物及其合成方法。制得的卟啉聚合物比表面积较高,孔径可以调控,应用于光催化反应提高催化效率,降低反应成本。属于聚合物合成领域。
背景技术
卩卜啉(porphyrin)是由四个卩比咯通过亚甲基相连而形成的共轭大环化合物。卩卜啉及其衍生物如血红素(铁卟啉)、血蓝素(铜卟啉)、维生素B12(钴卟啉)、叶绿素(镁卟啉)等广泛存在于生物体内与催化、氧的输运和能量转移等相关的重要细胞器中。卟啉具有优异的光、电、仿生等性能,在光学材料、化学催化、电致发光材料、分子靶向药物等不同领域均有潜在的应用前景,是目前研究的热点之一。卟啉化合物的单重态和三重态能级接近,使其容易从单重激发态跃迁至三重激发态。在氧气和可见光存在下,由单重态转化为活化的三重态,活化三重态光敏剂与周围氧发生能量交换,产生有效的氧化剂——单线态氧,可以应用于光动力治疗和降解酚类有机污染物。目前光敏剂多使用过渡金属配合物,价格昂贵,且多为均相催化,不利于催化剂的回收利用。本发明以卟啉为单体,通过调控卟啉结构和聚合条件,控制卟啉聚合物的孔径和比表面积,以提高卟啉类光敏剂的重复使用率。本聚合物不含金属,且能回收利用,能大大降低成本。

发明内容
为克服上述技术缺陷,本发明的目的是提供一种新型卟啉聚合物的合成方法,并首次将该新型卟啉聚合物应用在光降解酚类有机污染物方面。本发明涉及一种孔径可控的新型卟啉聚合物及其制备方法,所述卟啉聚合物的通式如

图1所示,图1中的R=-Ar-R' -Ar-其中Ar为
权利要求
1.一种新型卟啉聚合物,其特征在于,该卟啉聚合物的通式为
2.权利要求1所述的卟啉聚合物的合成方法,包括如下步骤: (1).聚合原料meso-5,10, 15,20-四(氰基)P卜啉的合成 ①.将含芳氰的醛类化合物溶解在20mL质量分数大于99.5%的丙酸中,将新蒸吡咯溶解到IOmL质量分数大于99.5%丙酸中,含芳氰的醛类化合物与新蒸吡咯的摩尔比为1:1 ; ②.在氮气的保护下,将含芳氰的醛类化合物与丙酸的混合溶液加热到60-140°C,然后将新蒸吡咯的丙酸溶液缓慢滴加到含芳氰的醛类化合物的丙酸溶液中; ③.滴加完毕后,继续反应20-30min,反应物冷却至室温,从反应器中取出反应物,减压抽滤,滤饼用无水乙醇反复洗涤多次,除去丙酸; ④.将上一步得到的滤饼用二氯甲烷溶解,得到的溶液减压旋干,用柱色谱提纯,洗脱剂为二氯甲烷,得到深紫色固体粉末; (2).目标卟啉聚合物的合成 ①.将meso-5,10,15,20-四(氰基)卟啉溶解在溶剂中,或者无需溶剂,在氮气保护下缓慢滴加三氟甲磺酸,在-30 140° C (高温下可用微波加热)下搅拌; ②.反应结束,减压抽滤,滤饼用去离子水和乙醇洗涤至中性,得到紫黑色卟啉聚合物。
3.根据权利要求2所述的合成方法,其特征在于:所述含芳氰的醛类化合物为对氰基苯甲醛。
4.根据权利要求2所述的合成方法,其特征在于:步骤(I)中含芳氰的醛类化合物与丙酸的混合溶液的加热可以为微波加热。
5.权利要求I所述的卟啉聚合物的应用,用作光催化剂。
6.根据权利要求5所述的应用,光催化氧化的转化率达到90%以上。
全文摘要
本发明涉及一种卟啉聚合物及其合成方法,以含有氰基芳香醛和新蒸吡咯为原料,有机丙酸作催化剂,利用高温加热或微波加热方法制备卟啉,再以此产物为原料经过无机/有机酸催化制得高比表面积的卟啉聚合物。本发明以卟啉为单体,通过调控卟啉结构和聚合条件,可以控制卟啉聚合物的孔径和比表面积,提高卟啉类光敏剂的敏化效果及其重复使用率,本聚合物不含金属,大大降低光催化反应成本。
文档编号C08G73/00GK103254426SQ20131014545
公开日2013年8月21日 申请日期2013年4月25日 优先权日2013年4月25日
发明者吴文婷, 战力英, 吴明铂, 潘迁伟, 吴雪岩, 李忠涛, 艾培培, 谭明慧, 耿颖 申请人:中国石油大学(华东)
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