基於共軛大環分子的多孔有機骨架的設計合成

《基於共軛大環分子的多孔有機骨架的設計合成》是依託吉林大學，由梁志強擔任項目負責人的面上項目。

基本介紹

• 中文名：基於共軛大環分子的多孔有機骨架的設計合成
• 項目類別：面上項目
• 項目負責人：梁志強
• 依託單位：吉林大學

項目摘要

多孔有機骨架材料是近年來出現的一種新型的多孔材料，具有低的骨架密度、大的比表面積、良好的物理化學穩定性，在氣體吸附、非均相催化、螢光探針、光捕獲以及能量存儲等方面展現了良好的套用前景。本項目以多孔有機骨架材料為研究對象，擬將具有孔洞和剛性結構的共軛大環有機分子作為砌塊，採用多種有機合成方法引入到多孔有機聚合物骨架中，通過調變有機砌塊的尺寸、形狀和種類，設計合成具有不同孔結構、性質和較高物理化學穩定性的基於共軛大環分子的多孔有機骨架材料，研究其在氣體吸附和螢光探針等方面的套用。依據拓撲學原理，充分考慮結構與性能的密切聯繫，從結構設計入手，通過對共軛大環有機分子和其他有機小分子的合理設計與修飾，發展設計合成基於共軛大環分子的多孔有機骨架材料的新方法和新體系。

結題摘要

多孔有機骨架材料是近年來出現的一種新型的多孔材料，具有低的骨架密度、大的比表面積、良好的物理化學穩定性，在氣體吸附、非均相催化、螢光探針、光捕獲以及能量存儲等方面展現了良好的套用前景。本項目主要圍繞多孔有機聚合物（包括共軛微孔聚合物、超交聯聚合物、自聚微孔聚合物和共價三嗪骨架材料）的設計、合成及套用開展研究。我們按照研究計畫進行了研究，取得了以下主要的研究成果：（1）開發了Heck反應和Suzuki-Heck串聯反應路線合成發光多孔有機骨架材料，並研究了其發光及檢測性能；（2）利用酸催化芳基胺與二甲氧基甲烷之間的反應製備了兩種基於Tröger’s鹼的多孔有機聚合物，研究了其選擇性氣體吸附、催化、檢測等性能；（3）通過一鍋法和後修飾法合成了系列離子型多孔有機聚合物，其展現了良好的氣體吸附、催化及染料分離性能；（4）通過離子熱聚合構築了一系列苯並咪唑官能化的多孔共價三嗪骨架，它們展現了對低碳烷烴良好的氣體選擇性吸附能力；（5）設計合成了系列具有金屬離子檢測、光捕獲、硝基化合物檢測、二氧化碳儲存、光致/熱致變色性質的金屬-有機骨架材料。本項目的研究涵蓋了無機、有機、無機/有機雜化多孔材料的主要研究方向，基本達到了項目預期的研究目標，所取得的成果不僅有助於加強我們對有機多孔材料的認識，更為重要的是為將來以功能為導向的多孔材料的定向設計與合成提供一定的理論基礎和實踐經驗。