手性离子型有机多孔聚合物的合成及性能研究

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1、分类号：Ｏ６２７单位代码：１０１８３：１１８研究生学号２０１５３３２密级：．公开⑩吉林大学硕士学位论文学术学位（）手性离子型有机多孔聚合物的合成及性能研究ＳｔｕｄｙｏｎＳｙｎｔｈｅｓｉｓａｎｄＣｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓｏｆＣｈｉｒａｌＩｏｎｉｃＰｏｒｏｕｓＯｒｇａｎｉｃＰｏｌｙｍｅｒｓ作者姓名：沈晓琛专业：有机化学研究方向：有机多孔材料指导教师：刘晓明教授培养单位：化学学院２０１８年１１月手性离子型有机多孔聚合物的合成及性能研究StudyonSynthes

2、isandCharacteristicsofChiralIonicPorousOrganicPolymers作者姓名：沈晓琛专业名称：有机化学指导教师：刘晓明教授学位类别：理学硕士答辩日期：2018年11月28日未经本论文作者的书面授权，依法收存和保管本论文书面版本、电子版本的任何单位和个人均不得对本论文的全，部或部分内容进行任何形式的复制、修改、发行、出租、改编等有碍作者著作权的商业性使用（但纯学术性使用不在此限）。否则应承担侵权的法律责任。，吉林大学博士或硕士学位论文原创性声明（）本人郑重声明：所呈交学位论

3、文，是本人在指导教师的指导下，独立进行研究工作所取得的成果。除文中己经注明引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体己经发表或撰写过的作品成果。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均己在文中以明确方式标明，本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。学位论文作者签名：曰期：年１月日２０１３２中文摘要中文摘要手性离子型有机多孔聚合物的合成及性能研究多孔有机聚合物（POPs）是一类具有纳米孔的较为稳定的聚合物，具有较为稳定的孔道结构、相对较低的密度、较大的比表面积、优异的催化性能和吸附性能，近年来发展迅速并受到

4、越来越多研究学者的青睐。POPs主要包括超交联聚合物（HCPs）、固有微孔聚合物（PIMs）、共轭微孔聚合物（CMPs）和共轭有机框架（COFs）等。其中，HCPs可由来源广泛的芳香族单体进行制备，具有骨架稳定、合成方法简单、产率高和成本低等优点，在气体吸附与分离、去除污染物、色谱分离、非均相催化、药物传递以及化学传感等方面具有重要的应用价值。本论文设计和合成了新型手性离子型超交联聚合物CC-NSA-HCPs@X，并将其应用于非均相手性催化、染料及重金属离子吸附和氢气储存等方面研究，展现了广泛而优良的性质。本论文第三章首先合成了四种3,

5、3'-取代C2-对称手性季铵盐单体，再以二甲醇缩甲醛为交联剂，经无水三氯化铁催化的Friedel-Crafts反应和离子交换制得四种手性离子型骨架超交联聚合物CC-NSA-HCPs@X，并进行了详细的结构表征。其中，聚合物CC-NSANaph-HCP@Br的Brunauer-Emmett-Teller（BET）的比表面2-13-1积为788mg，总孔体积为0.57cmg。本论文第四章研究了CC-NSA-HCPs@X的性质和应用。首先，该材料作为一种新型非均相相转移催化剂，可用于催化不对称烷基化反应，获得较高的产率（89~95%）和中等的

6、立体选择性（29~71%ee），并具有催化剂可回收再利用的优点。其次，染料和重金属吸附实验结果表明，该材料对阴离子染料（甲基橙MO、甲基蓝MB）和重铬酸根离子较强的吸附能力，其中CC-NSANaph-HCP@Br-12--1对MO的最大吸附量高达1009.73mgg，对Cr2O7的最大吸附量为744.98mgg。最后，气体吸附研究实验结果显示，在77K和1bar的条件下，CC-NSAPh-HCP@Br-1对氢气的吸附量最高达6.16mgg。因此，本论文设计合成的CC-NSA-HCPs@X具有多功能性，在不对称催化、染料和重金属离子吸附以

7、及气体储存方面具有较大的潜在应用价值。I中文摘要关键词：手性离子型骨架超交联聚合物，不对称非均相催化，染料吸附，重金属离子吸附，气体吸附，重复利用IIAbstractAbstractStudyonSynthesisandCharacteristicsofChiralIonicPorousOrganicPolymersPorousorganicpolymers(POPs)areaclassofhighlycrosslinkedamorphouspolymerswithnanopores,whichhaverelativelystablep

8、orestructure,lowrelativedensity,largespecificsurfacearea,excellentcatalyticperformance,andadsorptionpro