共价有机框架负载钴催化剂及其制备和应用
专利汇可以提供共价有机框架负载钴催化剂及其制备和应用专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本 发明 公开了一种新型异相催化剂Co(II)@TF‑TA COF的制备：共价有机 框架 (COFs)材料负载金属钴用于催化二 氧 化 碳 和环氧化合物合成环碳酸酯化合物。该材料的结构单元中含有钴‑卟啉复合物，可以用于催化二氧化碳和环氧化合物之间的反应。此外，COFs具有较大的 比表面积 和开放的孔道结构，可以增强对二氧化碳的 吸附 能 力 。因此Co(II)@TF‑TA COF在常温、常压条件下可以同时实现对二氧化碳气体的吸附和催化转化生成环碳酸酯。反应底物种类可扩展、反应产率高、催化剂可循环使用、操作简便、产物附加值高。，下面是共价有机框架负载钴催化剂及其制备和应用专利的具体信息内容。
1.共价有机框架材料负载钴催化剂，其特征在于：
以负载金属钴的氨基卟啉单体Co(II)@TAPP和醛基芘单体TFPPy为原料，利用氨基和醛基之间的席夫碱反应，在真空条件下通过溶剂热反应合成Co(II)@TF-TA COF催化剂；产物中Co元素的负载量为2-4 wt%；其中，Co(II)@TAPP和TFPPy的投料摩尔比为0.5-1：0.5-1，溶剂为混合溶剂，混合溶剂为1,4-二氧六环、均三甲苯、N,N’-二甲基乙酰胺、3 mmol/L醋酸溶液，溶剂1,4-二氧六环、均三甲苯、N,N’-二甲基乙酰胺、3 mmol/L醋酸溶液的体积比例为
0.5-0.7 mL / 0.5-0.7 mL / 0.5-0.7 mL / 0-0.1 mL；合成负载金属钴的共价有机框架材料的化学反应式如下：
。
2.一种权利要求1所述催化剂的制备方法，其特征在于：
以负载金属钴的氨基卟啉单体Co(II)@TAPP和醛基芘单体TFPPy为原料，利用氨基和醛基之间的席夫碱反应，在真空条件下通过溶剂热反应合成Co(II)@TF-TA COF催化剂；产物中Co元素的负载量为2-4 wt%。
3.按照权利要求2所述的制备方法，其特征在于：
反应温度120-140oC，反应时间3-7天。
4.按照权利要求2所述的制备方法，其特征在于：真空为20-200 Pa。
5.一种权利要求1所述催化剂的应用，其特征在于:以所述Co(II)@TF-TA COF为异相催化剂，催化二氧化碳和环氧化合物的反应生成环碳酸酯化合物。
6.按照权利要求5所述的应用，其特征在于：
在二氧化碳存在下，将环氧化合物、助催化剂、Co(II)@TF-TA COF混合搅拌反应，产物与催化剂通过过滤或抽滤的方式分离，液相即为催化目标产物环碳酸酯化合物；
所述的环氧化合物为下述中的一种或二种以上，所述的环氧化合物共同特征为：分子式为 ，其中的R为取代基团，R=甲基、氯甲基、丁基、丁氧基或己基；
所述的助催化剂为四丁基碘化铵、四丁基溴化铵和/或四丁基氯化铵；
环氧化合物、助催化剂、 Co(II)@TF-TA COF的用量质量比为500-1000：0.5-2：1；
反应温度范围为25-100 oC或压力范围为0.1-3.0 MPa；反应时间12-72h。
7.按照权利要求6所述的应用，其特征在于：将7.5 mmol环氧化合物 、0.015 mmol助催化剂四丁基碘化铵、含有0.015 mmol的钴元素的Co(II)@TF-TA COF 32.6 mg, 混合搅拌反应48h，对不同底物的催化产率达到90-99%。
8.按照权利要求5、6或7所述催化剂的应用，其特征在于: 二氧化碳的压力为0.1-3.0 MPa，其中不含有或还可存在的气体为空气、氧气、氮气中的一种或二种以上。
9.按照权利要求5、6或7所述催化剂的应用，其特征在于:对二氧化碳和不同环氧化合物都表现出了>90%高产率；催化剂循环使用4次以上催化性能没有出现明显下降，所有的反应和操作过程简单方便，原料的价格相对较低，产物环碳酸酯具有较高的附加值。
共价有机框架负载钴催化剂及其制备和应用
技术领域
背景技术
发明内容
在10mL的安瓿瓶中加入Co(II)TAPP(36.6mg,0.05mmol)和TFPPy(30.9mg,0.05mmol)粉末，之后加入混合溶剂1,4-二氧六环/均三甲苯/N,N’-二甲基乙酰胺/3mmol/L醋酸溶液(0.7mL/0.7mL/0.5mL/0.1mL)，加料后将安瓿瓶超声处理使粉末在溶剂中充分分散溶解。将安瓿瓶放入液氮中使溶剂冷冻成固体，抽真空条件下(～20Pa)将安瓿瓶管口密封。之后将安瓿瓶放入140℃烘箱中静置反应3-7天。得到的固体粉末用丙酮洗涤抽滤至溶剂无色，于
100℃条件下烘干12h得到棕色固体粉末Co(II)@TF-TA COF，产率80-90％。
具体实施方式
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