Получение карбонилсодержащих сопряженных микропористых полимеров и оптимизация условий реакции перекрестного связывания Бухвальда-Хартвига

PDF файл (Скачать)

МРНТИ 31.25.19
№2-2024
https://doi.org/10.53939/1560-5655_2024_2_18

Муханов Д.К.

Аннотация. В данном исследовании были синтезированы новые, богатые азотом сопряженные микропористые полимеры с использованием реакции кросс-сочетания Бухвальда-Хартвига. Синтезированные полимеры были подвергнуты характеризации с использованием различных методов, включая рентгеновскую дифрактометрию (XRD), ультрафиолетовую, видимую, ближнюю инфракрасную (UV-Vis-NIR) спектроскопию, преобразование Фурье инфракрасную (FT-IR) спектроскопию, определение общей площади поверхности по методу БЭТ и определение методом и распределения пор по размерам (PSD) с использованием нелокальной теории функционала плотности (НЛДФТ). Результаты предоставляют важную информацию о структуре и свойствах синтезированных материалов, что способствует более глубокому пониманию их характеристик. Полученные характеристики материала позволяют судить о качестве и чистоте полученных полимеров, что важно для дальнейших исследований, а также служить основой для разработки новых методов синтеза или улучшения существующих технологий.
Ключевые слова: Сопряженные микропористые полимеры, реакция кросс-сочетания Бухвальда-Хартвига, пористые органические материалы, синтез.

Список литературы

1 Lee, J.S. M. & Cooper, A.I. Advances in Conjugated Microporous Polymers. Chem. Rev. 120, 2171–2214 (2020). 2 Zhang, C. et al. Bifunctionalized conjugated microporous polymers for carbon dioxide capture. Polymer (Guildf). 61, 36–41 (2015).
3 Huang, Q. et al. Layered Thiazolo [5,4- d] Thiazole-Linked Conjugated Microporous Polymers with Heteroatom Adoption for Efficient Photocatalysis Application. ACS Appl. Mater. Interfaces 11, 15861–15868 (2019).
4 Chen, L., Honsho, Y., Seki, S. & Jiang, D. Light-harvesting conjugated microporous polymers: Rapid and highly efficient flow of light energy with a porous polyphenylene framework as antenna. J. Am. Chem. Soc. 132, 6742– 6748 (2010).
5 Chen, L., Yang, Y. & Jiang, D. CMPs as scaffolds for constructing porous catalytic frameworks: A built-in heterogeneous catalyst with high activity and selectivity based on nanoporous metalloporphyrin polymers. J. Am. Chem. Soc. 132, 9138–9143 (2010).
6 Khaligh, A. & Li, Z. Battery, ultracapacitor, fuel cell, and hybrid energy storage systems for electric, hybrid electric, fuel cell, and plug-in hybrid electric vehicles: State of the art. IEEE Trans. Veh. Technol. 59, 2806–2814 (2010).
7 Chang, L., Stacchiola, D. J. & Hu, Y. H. An Ideal Electrode Material, 3D Surface- Microporous Graphene for Supercapacitors with Ultrahigh Areal Capacitance. ACS Appl. Mater. Interfaces 9, 24655–24661 (2017).
8 Liu, X., Xu, Y. & Jiang, D. Conjugated microporous polymers as molecular sensing devices: Microporous architecture enables rapid response and enhances sensitivity in fluorescence-on and fluorescence-off sensing. J. Am. Chem. Soc. 134, 8738–8741 (2012).
9 Herde, Z. D., Dharmasena, R., Sumanasekera, G., Tumuluru, J. S. & Satyavolu, J. Impact of hydrolysis on surface area and energy storage applications of activated carbons produced from corn fiber and soy hulls. Carbon Resour. Convers. 3, 19–28 (2020).
10 Chen, J. et al. Tunable Surface Area, Porosity, and Function in Conjugated Microporous Polymers. Angew. Chemie - Int. Ed. 58, 11715–11719 (2019).
11 Jiang, J. X. et al. Conjugated microporous poly(aryleneethynylene) networks. Angew. Chemie - Int. Ed. (2007) doi:10.1002/anie.200701595.
12 Liao, Y., Weber, J. & Faul, C. F. J. Conjugated microporous polytriphenylamine networks. Chem. Commun. (2014) doi:10.1039/c4cc03026e.
13 Liao, Y., Wang, H., Zhu, M. & Thomas, A. Efficient Supercapacitor Energy Storage Using Conjugated Microporous Polymer Networks Synthesized from Buchwald–Hartwig Coupling. Adv. Mater. 30, (2018).

References

1 Lee, J.S. M. & Cooper, A.I. Advances in Conjugated Microporous Polymers. Chem. Rev. 120, 2171–2214 (2020). 2 Zhang, C. et al. Bifunctionalized conjugated microporous polymers for carbon dioxide capture. Polymer (Guildf). 61, 36–41 (2015).
3 Huang, Q. et al. Layered Thiazolo [5,4- d] Thiazole-Linked Conjugated Microporous Polymers with Heteroatom Adoption for Efficient Photocatalysis Application. ACS Appl. Mater. Interfaces 11, 15861–15868 (2019).
4 Chen, L., Honsho, Y., Seki, S. & Jiang, D. Light-harvesting conjugated microporous polymers: Rapid and highly efficient flow of light energy with a porous polyphenylene framework as antenna. J. Am. Chem. Soc. 132, 6742– 6748 (2010).
5 Chen, L., Yang, Y. & Jiang, D. CMPs as scaffolds for constructing porous catalytic frameworks: A built-in heterogeneous catalyst with high activity and selectivity based on nanoporous metalloporphyrin polymers. J. Am. Chem. Soc. 132, 9138–9143 (2010).
6 Khaligh, A. & Li, Z. Battery, ultracapacitor, fuel cell, and hybrid energy storage systems for electric, hybrid electric, fuel cell, and plug-in hybrid electric vehicles: State of the art. IEEE Trans. Veh. Technol. 59, 2806–2814 (2010).
7 Chang, L., Stacchiola, D. J. & Hu, Y. H. An Ideal Electrode Material, 3D Surface-Microporous Graphene for Supercapacitors with Ultrahigh Areal Capacitance. ACS Appl. Mater. Interfaces 9, 24655–24661 (2017).
8 Liu, X., Xu, Y. & Jiang, D. Conjugated microporous polymers as molecular sensing devices: Microporous architecture enables rapid response and enhances sensitivity in fluorescence-on and fluorescence-off sensing. J. Am. Chem. Soc. 134, 8738–8741 (2012).
9 Herde, Z. D., Dharmasena, R., Sumanasekera, G., Tumuluru, J. S. & Satyavolu, J. Impact of hydrolysis on surface area and energy storage applications of activated carbons produced from corn fiber and soy hulls. Carbon Resour. Convers. 3, 19–28 (2020).
10 Chen, J. et al. Tunable Surface Area, Porosity, and Function in Conjugated Microporous Polymers. Angew. Chemie - Int. Ed. 58, 11715–11719 (2019).
11 Jiang, J. X. et al. Conjugated microporous poly(aryleneethynylene) networks. Angew. Chemie - Int. Ed. (2007) doi:10.1002/anie.200701595.
12 Liao, Y., Weber, J. & Faul, C. F. J. Conjugated microporous polytriphenylamine networks. Chem. Commun. (2014) doi:10.1039/c4cc03026e.
13 Liao, Y., Wang, H., Zhu, M. & Thomas, A. Efficient Supercapacitor Energy Storage Using Conjugated Microporous Polymer Networks Synthesized from Buchwald–Hartwig Coupling. Adv. Mater. 30, (2018).

Сведения об авторах. Вклад авторов.
Муханов Даурен Кабдракимович – Научный производстенно-технический центр «Жалын», г.Алматы, Казахстан, магистр химии, dd_511@mail.ru
Эксперимент; обработка данных; обсуждение; подготовка рукописи.

Авторлар туралы мәліметтер. Авторлардың үлестері.
Муханов Даурен Кабдракимович – «Жалын» ғылыми өндірістік-техникалық орталығы, Алматы, Қазақстан, химия ғылымдарының магистрі, dd_511@mail.ru
Эксперимент; деректерді өңдеу; талқылау; қолжазбаны дайындау.

Information about the authors. Authors' contributions.
Mukhanov Dauren Kabdrakimovich – Scientific production and technical center "Zhalyn", Almaty, Kazakhstan, MSc in chemistry, dd_511@mail.ru
Experiment; data processing; discussion; preparation of the manuscript.

Создатель : Лариса Николаевна Гребцова

Создан : 22 августа 2024