一种双胍基共价有机框架材料及其制备方法和应用.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN112094407A(43)申请公布日2020.12.18(21)申请号202011031835.5(22)申请日2020.09.27(71)申请人江南大学地址214122江苏省无锡市滨湖区蠡湖大道1800号(72)发明人巩凯张大权张慧敏李存浩汪云云冯荟如李浩然(74)专利代理机构南京经纬专利商标代理有限公司32200代理人楼高潮(51)Int.Cl.C08G73/00(2006.01)C08G63/08(2006.01)C08G63/87(2006.01)权利要求书2页说明书7页附图3页(54)发明名称一种双胍基共价有机框架材料及其制备方法和应用(57)摘要本发明公开了一种双胍基共价有机框架材料及其制备方法和应用，其双胍基共价有机框架材料具有二维的有机骨架，其特有的双胍结构可以直接作为乳酸直接缩聚合成聚乳酸以及丙交酯本体开环聚合成聚乳酸的催化剂。本发明通过将双胍引入至共价有机框架材料，从而达到对乳酸直接缩聚合成聚乳酸以及丙交酯本体开环聚合成聚乳酸的优异的催化效果，且聚合物聚合度可以根据需求受控合成，分子量分布指数PDI窄，催化剂与产物易于分离，且产物中无催化剂残留，合成的聚乳酸具有高度生物安全性；同时，这种由双胍构建而成的共价有机框架材料可以重复利用，大大降低了应用成本，可广泛推广应用。CN112094407ACN112094407A权利要求书1/2页1.一种双胍基共价有机框架材料，其特征在于，所述的双胍基共价有机框架材料COF-JNU的特征结构如式1所示：式1中，“L1”为结构；“L2”为结构中的一种。2.根据权利要求1所述的一种双胍基共价有机框架材料的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：将芳香胺和1,4-苯二氰基胍或者二氰胺钠以摩尔比2:3，在水或有机溶剂中，以盐酸为催化剂，在氮气保护下90～100℃反应24～48h，反应结束后经离心、洗涤、干燥即得所述的双胍基共价有机框架材料COF-JNU。3.根据权利要求2所述的一种双胍基共价有机框架材料的制备方法，其特征在于，所述的芳香胺为三聚氰胺、1,3,5-三氨基苯、2,4,6-三(4-氨基苯基)-1,3,5-三嗪或1,3,5-三(4-氨基苯基)苯中的一种。4.根据权利要求2所述的一种双胍基共价有机框架材料的制备方法，其特征在于，所述的有机溶剂为二甲基亚砜、N,N-二甲基甲酰胺、二氧六环中的一种或两种以上混合使用。5.根据权利要求2所述的一种双胍基共价有机框架材料的制备方法，其特征在于，所述2CN112094407A权利要求书2/2页的盐酸的添加量为芳香胺的2-3倍当量。6.根据权利要求1所述的一种双胍基共价有机框架材料在乳酸直接缩聚合成聚乳酸中的应用。7.根据权利要求6所述的一种双胍基共价有机框架材料在乳酸直接缩聚合成聚乳酸中的应用，其特征在于，所述的双胍基共价有机框架材料COF-JNU分两步加入反应体系进行催化反应，其催化反应方程式如下式2所示：其中，第一步反应为寡聚乳酸OLLA的合成；第二步反应为聚乳酸PLLA的合成。8.根据权利要求7所述的一种双胍基共价有机框架材料在乳酸直接缩聚合成聚乳酸中的应用，其特征在于，所述的第一步反应步骤包括：将预定量的L-乳酸和COF-JNU(相对于L-乳酸质量为0.5％)，在氮气保护下置于30torr的密封反应釜，135℃下反应2～3h，得到所述的寡聚乳酸OLLA的粘稠液体混合物；第二步反应步骤包括：将第一步制得的寡聚乳酸OLLA的粘稠液体混合物继续加热至175℃，同时将反应釜中压力降至10torr，反应0.5～4h，反应结束后冷却至室温，将反应液溶解于丙酮中，过滤回收催化剂COF-JNU，再将滤液倒入水中，静置后离心分离沉淀物，室温真空干燥可得白色固体，即所述的聚乳酸PLLA。9.根据权利要求1所述的一种双胍基共价有机框架材料在丙交酯本体开环聚合成聚乳酸中的应用。10.根据权利要求9所述的一种双胍基共价有机框架材料在丙交酯本体开环聚合成聚乳酸中的应用，其特征在于，所述的双胍基共价有机框架材料COF-JNU直接加入丙交酯本体开环聚合成聚乳酸反应体系进行催化反应，其催化反应方程式如下式3所示：具体步骤为：将单体L-丙交酯与COF-JNU(相对于L-丙交酯质量为0.5％)，氮气保护下置于反应釜中，130℃下反应0.5～4h，反应结束后冷却至室温，将反应液溶解于丙酮中，过滤回收催化剂COF-JNU，再将滤液倒入水中，静置后离心分离沉淀物，室温真空干燥可得白色固体，即为聚乳酸PLLA。3CN112094407A说明书1/7页一种双胍基共价有机框架材料及其制备方法和应用技术领域[0001]本发明涉及一种双胍基共价有机框架材料及其制备方法和应用，属于胍类非均相催化剂技术领域。