專利名稱：一種新型卟啉聚合物及其合成方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種新型卟啉聚合物及其合成方法。制得的卟啉聚合物比表面積較高，孔徑可以調(diào)控，應(yīng)用于光催化反應(yīng)提高催化效率，降低反應(yīng)成本。屬于聚合物合成領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
卩卜啉(porphyrin)是由四個卩比咯通過亞甲基相連而形成的共軛大環(huán)化合物。卩卜啉及其衍生物如血紅素(鐵卟啉)、血藍素(銅卟啉)、維生素B12(鈷卟啉)、葉綠素(鎂卟啉)等廣泛存在于生物體內(nèi)與催化、氧的輸運和能量轉(zhuǎn)移等相關(guān)的重要細胞器中。卟啉具有優(yōu)異的光、電、仿生等性能，在光學(xué)材料、化學(xué)催化、電致發(fā)光材料、分子靶向藥物等不同領(lǐng)域均有潛在的應(yīng)用前景，是目前研究的熱點之一。卟啉化合物的單重態(tài)和三重態(tài)能級接近，使其容易從單重激發(fā)態(tài)躍遷至三重激發(fā)態(tài)。在氧氣和可見光存在下，由單重態(tài)轉(zhuǎn)化為活化的三重態(tài)，活化三重態(tài)光敏劑與周圍氧發(fā)生能量交換，產(chǎn)生有效的氧化劑——單線態(tài)氧，可以應(yīng)用于光動力治療和降解酚類有機污染物。目前光敏劑多使用過渡金屬配合物，價格昂貴，且多為均相催化，不利于催化劑的回收利用。本發(fā)明以卟啉為單體，通過調(diào)控卟啉結(jié)構(gòu)和聚合條件，控制卟啉聚合物的孔徑和比表面積，以提高卟啉類光敏劑的重復(fù)使用率。本聚合物不含金屬，且能回收利用，能大大降低成本。

發(fā)明內(nèi)容
為克服上述技術(shù)缺陷，本發(fā)明的目的是提供一種新型卟啉聚合物的合成方法，并首次將該新型卟啉聚合物應(yīng)用在光降解酚類有機污染物方面。本發(fā)明涉及一種孔徑可控的新型卟啉聚合物及其制備方法，所述卟啉聚合物的通式如

圖1所示，圖1中的R=-Ar-R' -Ar-其中Ar為
權(quán)利要求
1.一種新型卟啉聚合物，其特征在于，該卟啉聚合物的通式為
2.權(quán)利要求1所述的卟啉聚合物的合成方法，包括如下步驟: (1).聚合原料meso-5,10, 15，20-四(氰基)P卜啉的合成 ①.將含芳氰的醛類化合物溶解在20mL質(zhì)量分?jǐn)?shù)大于99.5%的丙酸中，將新蒸吡咯溶解到IOmL質(zhì)量分?jǐn)?shù)大于99.5%丙酸中，含芳氰的醛類化合物與新蒸吡咯的摩爾比為1:1 ； ②.在氮氣的保護下，將含芳氰的醛類化合物與丙酸的混合溶液加熱到60-140°C，然后將新蒸吡咯的丙酸溶液緩慢滴加到含芳氰的醛類化合物的丙酸溶液中； ③.滴加完畢后，繼續(xù)反應(yīng)20-30min，反應(yīng)物冷卻至室溫，從反應(yīng)器中取出反應(yīng)物，減壓抽濾，濾餅用無水乙醇反復(fù)洗滌多次，除去丙酸； ④.將上一步得到的濾餅用二氯甲烷溶解，得到的溶液減壓旋干，用柱色譜提純，洗脫劑為二氯甲烷，得到深紫色固體粉末； (2).目標(biāo)卟啉聚合物的合成 ①.將meso-5，10，15，20-四(氰基)卟啉溶解在溶劑中，或者無需溶劑，在氮氣保護下緩慢滴加三氟甲磺酸，在-30 140° C (高溫下可用微波加熱)下攪拌； ②.反應(yīng)結(jié)束，減壓抽濾，濾餅用去離子水和乙醇洗滌至中性，得到紫黑色卟啉聚合物。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的合成方法，其特征在于:所述含芳氰的醛類化合物為對氰基苯甲醛。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的合成方法，其特征在于:步驟(I)中含芳氰的醛類化合物與丙酸的混合溶液的加熱可以為微波加熱。
5.權(quán)利要求I所述的卟啉聚合物的應(yīng)用，用作光催化劑。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的應(yīng)用，光催化氧化的轉(zhuǎn)化率達到90%以上。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種卟啉聚合物及其合成方法，以含有氰基芳香醛和新蒸吡咯為原料，有機丙酸作催化劑，利用高溫加熱或微波加熱方法制備卟啉，再以此產(chǎn)物為原料經(jīng)過無機/有機酸催化制得高比表面積的卟啉聚合物。本發(fā)明以卟啉為單體，通過調(diào)控卟啉結(jié)構(gòu)和聚合條件，可以控制卟啉聚合物的孔徑和比表面積，提高卟啉類光敏劑的敏化效果及其重復(fù)使用率，本聚合物不含金屬，大大降低光催化反應(yīng)成本。
文檔編號C08G73/00GK103254426SQ20131014545
公開日2013年8月21日 申請日期2013年4月25日 優(yōu)先權(quán)日2013年4月25日
發(fā)明者吳文婷, 戰(zhàn)力英, 吳明鉑, 潘遷偉, 吳雪巖, 李忠濤, 艾培培, 譚明慧, 耿穎 申請人:中國石油大學(xué)(華東)