1.一种芘基三维共价有机框架化合物,其特征在于,所述芘基三维共价有机框架化合物由式(1)所示八位点的芘类三维节点和式(2)所示二位点的苯类节点在三维空间相互连接形成;
在所述芘基三维共价有机框架化合物的至少一部分中,每个八位点的芘类三维节点分别与相邻的8个二位点的苯类节点连接,每个二位点的苯类节点分别与相邻的2个八位点的芘类三维节点连接,所述芘基三维共价有机框架化合物的连接基团含有动态共价键‑C=N,构成bcu拓扑网络结构;
式(2)中,R为H、OH、SH、(CH2)nCH3(n=0、1、2、3)、O(CH2)nCH3(n=0、1、2、3)、COO(CH2)nCH3(n=0、1、2、3)、COOH中的一种。
2.如权利要求1所述的芘基三维共价有机框架化合物,其特征在于,在所述芘基三维共价有机框架化合物的至少一部分中,八位点的芘类三维节点与二位点的苯类节点的摩尔数之比为(0.5‑1.5):(3.5‑4.5)。
3.一种芘基三维共价有机框架化合物的制备方法,其特征在于,所述制备方法包括以下步骤:
步骤一、将式(4)所示化合物、式(5)所示化合物、无水碳酸钾、溶剂和催化剂混合,在氮气保护下加热至60~90℃反应12~72h,之后经后处理得到式(6)所示化合物;
所述溶剂为:甲苯/乙醇/水、二氧六环/水或四氢呋喃/水的混合溶剂;
所述催化剂为:四(三苯基膦)钯、二茂铁二氯化钯或二氯化钯;
步骤二、将式(6)所示化合物、式(7)所示化合物、有机溶剂、催化剂加入到反应容器中,液氮冷冻,抽真空并密封;将密封后的反应容器置于80~180℃下反应72~168h,生成固态沉淀;过滤所得沉淀物,浸泡洗涤并干燥后得到所述芘基三维共价有机框架化合物;
所述有机溶剂为邻二氯苯和正丁醇的混合溶剂;所述催化剂为9M乙酸;
式(5)、(6)、(7)中,
R1和R2中的一个为醛基,另一个为氨基;
R3为H、OH、SH、(CH2)nCH3(n=0、1、2、3)、O(CH2)nCH3(n=0、1、2、3)、COO(CH2)nCH3(n=0、1、2、3)、COOH中的一种。
4.如权利要求3所述的制备方法,其特征在于,步骤一中所述溶剂为四氢呋喃/水体积比(2~5):1的混合溶剂。
5.如权利要求3所述的制备方法,其特征在于,步骤二中所述邻二氯苯、正丁醇和9M乙酸的体积比为(3~7):(3~7):(0.5~1.5)。
6.如权利要求3所述的制备方法,其特征在于,步骤二中所述沉淀物浸泡洗涤的方法为:先在N,N‑二甲基乙酰胺中浸泡6h,重复两次;接着在丙酮中浸泡6h,重复两次;然后用四氢呋喃和丙酮分别索氏提取24h。
7.如权利要求1所述芘基三维共价有机框架化合物在气体的吸附分离中的应用。
8.如权利要求7所述的应用,其特征在于,所述芘基三维共价有机框架化合物用于C2H2/CO2的吸附分离。