【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及光催化剂领域，具体而言，涉及一种卟啉基共价有机聚合物及其制备方法和应用。
技术介绍
1、亚胺作为一种重要的中间体，已广泛应用于染料、医药、精细化工和含氮化合物的合成。传统的亚胺合成方法是在路易斯酸催化下将羰基化合物与胺缩合，这种方法反应条件苛刻，且会导致环境污染。因此，寻找合适的催化方法，使催化体系变得简单且绿色环保具有重要意义。利用太阳能将苄胺氧化偶联到亚胺作为一种温和、绿色、高效的制备途径，能够避免传统的热催化过程中高毒性氧化剂、昂贵脱水剂、过量路易斯酸的使用。
2、因此，相较于热催化而言，光催化可实现对太阳光的有效转换，是一种环境友好，经济安全的能源转换方式。然而目前的光催化剂通常存在回收利用率低，会产生金属污染，合成过程复杂，合成成本高和催化反应产率低等问题。因此，亟需专利技术一种光催化剂以解决现有技术中存在的问题。
技术实现思路
1、本专利技术的主要目的在于提供一种卟啉基共价有机聚合物及其制备方法和应用，以至少解决现有技术中光催化剂通常含有金属，存在回收利用率低，会产生金属污染，合成过程复杂，合成成本高和催化反应产率低的问题。本专利技术创造提供了一种卟啉共价有机多相光催化剂，相比同类催化剂，其具有合成简单，产率高等优点。
2、为了实现上述目的，根据本专利技术的一个方面，提供了一种卟啉基共价有机聚合物，其化学结构式为：
3、
4、根据本专利技术的另一方面，提供了一种用于制备卟啉基共价有机聚合物的制备方法，包括如下
5、步骤一，卟啉单体h2tvpp的合成：
6、(1)4-((4-乙烯基苄基)氧基)苯甲醛(vbbzh)的合成：将羟基苯甲醛(12.2g，0.1mol)和4-乙烯基苄基氯(15.3g，0.1mol)溶解在100ml含有氢氧化钾(6.6g，0.1mol)和吩噻嗪(0.1g)的n,n-二甲基甲酰胺(dmf)中，在氮气氛围下加热至90℃，反应2h。反应结束后，将2000ml蒸馏水倒入反应物中，用乙醚萃取油状物。萃取液依次用稀氢氧化钠溶液和水洗涤。旋蒸除去有机溶剂，所得固体在50℃下真空干燥12h，得到淡黄色固体vbbzh产物。
7、(2)h2tvpp的合成：在三颈圆底烧瓶中加入vbbzh(3.25g，13.65mmol)和吡咯(0.95ml，13.65mmol)，然后加入150ml丙酸。在142℃下反应1h，随后通过减压蒸馏除去大部分丙酸。剩余少量溶液冷却至室温后，向三颈圆底烧瓶中加入15ml二氯甲烷，放置于冰箱中静置24h，使产物结晶析出。过滤，得到紫色固体为h2tvpp产物。
8、步骤二，卟啉基共价有机聚合物h2tvpp-pop的合成：
9、将150mgh2tvpp分散在1mldmf溶液中，随后加入7.5mg偶氮二异丁腈(aibn)，置于高压反应釜中，在200℃下反应72h，反应结束后，用氯仿作为溶剂，索氏提取72h除去可溶性杂质，除去杂质，随后将固体在80℃下干燥24h，得到棕黑色h2tvpp-pop产物。
10、根据本专利技术的另一方面，提供了一种卟啉基共价有机聚合物在苄胺类物质的氧化偶联反应中作为光催化剂的应用。
11、进一步地，进行所述苄胺类物质的氧化偶联反应的方法包括如下步骤：反应在10ml石英玻璃管中进行。通常在反应器中加入胺(0.2mmol)和催化剂(0.01mmol，11.4mg)，并以1ml乙腈作为溶剂，将带有针头并充满氧气的气球插入橡皮塞中，开始搅拌，在黑暗中平衡20min，打开光源，并保持光照数小时。光源为12w的蓝光led灯。产物由气相色谱测定。
12、本专利技术技术方案提供了一种卟啉基共价有机聚合物及其制备方法和应用。用于制备卟啉基共价有机聚合物的制备方法，包括如下步骤：
13、步骤一，合成h2tvpp：将羟基苯甲醛和4-乙烯基苄基氯溶解在含有氢氧化钾和吩噻嗪的dmf中，在氮气氛围下加热至90℃，反应2h；反应结束后，向反应物中加入蒸馏水，并用乙醚萃取油状物；依次用稀氢氧化钠溶液和水洗涤萃取液，洗涤结束后，旋蒸除去有机溶液，所得固体在50℃下真空干燥12h，得到为淡黄色固体的vbbzh产物；在三颈圆底烧瓶中加入vbbzh和吡咯，然后再加入丙酸，在142℃下反应1h，通过减压蒸馏除去大部分丙酸，待剩余少量溶液冷却至室温后，向三颈圆底烧瓶中加入二氯甲烷，放置于冰箱中静置24h，使产物结晶析出，过滤，得到为紫色固体的h2tvpp产物；
14、步骤二，合成h2tvpp-pop：将h2tvpp分散在dmf中，随后加入偶氮二异丁腈(aibn)，置于高压反应釜中，在200℃下反应72h，反应结束后，用氯仿作为溶剂，索氏提取72h除去可溶性杂质，将固体在80℃下干燥24h，得到棕黑色的h2tvpp-pop产物。
15、本专利技术的有益效果为：
16、(1)h2tvpp-pop催化剂不含金属，可做到绿色催化；
17、(2)制备过程简单，产率高，对反应器皿的要求不高；
18、(3)h2tvpp-pop作为高效多相光催化剂，可回收多次使用，节约成本；
19、(4)本专利技术利用成本低、无污染的氧气作为氧化剂，将低成本的单一反应原料苄胺直接转化为高附加值的亚胺，具有绿色、原子经济性高的优势。
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1.一种卟啉基共价有机聚合物，其特征在于，其化学结构式为：
2.一种用于制备如权利要求1所述的卟啉基共价有机聚合物的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
3.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，在步骤一中羟基苯甲醛的量为12.2g，0.1mol，4-乙烯基苄氯的量为15.3g，0.1mol，DMF含有的氢氧化钾的量为6.6g，0.1mol，DMF含有的吩噻嗪的量为0.1g，DMF的体积为100mL，加入蒸馏水的体积为2000mL。
4.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，在步骤一中在三颈圆底烧瓶中加入的VBBzH的量为3.25g，13.65mmol，加入的吡咯的量为0.95mL，13.65mmol，加入的丙酸的体积为150mL，加入的二氯甲烷的体积为15mL。
5.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，在步骤二中H2TVPp的量为150mg，DMF的体积为1mL，加入的AIBN的量为7.5mg。
6.一种如权利要求1所述的卟啉基共价有机聚合物在苄胺类物质的氧化偶联反应中作为光催化剂的应用。
7
8.根据权利要求7所述的应用，其特征在于，加入反应器的苄胺底物的量为0.2mmol，加入的H2TVPp-POP的量为11.4mg，0.01mmol，加入的乙腈的体积为1mL。
9.根据权利要求7所述的应用，其特征在于，反应器为10mL石英玻璃管，向反应器中不断鼓入氧气的方法为将带有针头并充满氧气的气球插入石英玻璃管的橡皮塞中。
10.根据权利要求7所述的应用，其特征在于，光照的光源为12W的蓝光LED灯。
...【技术特征摘要】
1.一种卟啉基共价有机聚合物，其特征在于，其化学结构式为：
2.一种用于制备如权利要求1所述的卟啉基共价有机聚合物的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
3.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，在步骤一中羟基苯甲醛的量为12.2g，0.1mol，4-乙烯基苄氯的量为15.3g，0.1mol，dmf含有的氢氧化钾的量为6.6g，0.1mol，dmf含有的吩噻嗪的量为0.1g，dmf的体积为100ml，加入蒸馏水的体积为2000ml。
4.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，在步骤一中在三颈圆底烧瓶中加入的vbbzh的量为3.25g，13.65mmol，加入的吡咯的量为0.95ml，13.65mmol，加入的丙酸的体积为150ml，加入的二氯甲烷的体积为15ml。
5.根据权利要求2所述的制备方法，其...
【专利技术属性】
技术研发人员：宋邓萌，高梓源，王倩，李珺，王宁，
申请(专利权)人：西安石油大学，
类型：发明
国别省市：
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