一种金属卟啉基超交联离子聚合物和制备方法及其应用

摘要

本申请属于有机催化合成技术领域，尤其涉及一种金属卟啉基超交联离子聚合物和制备方法及其应用；金属卟啉基超交联离子聚合物对二氧化碳具有显著的吸附力和选择性，并且能通过三重活化的方式有效促进环状碳酸酯的环加成反应，对二氧化碳和环氧化合物的活化能力高，能有效促进环状碳酸酯的环加成反应，从而解决现有技术中解决现有技术中多孔材料进行二氧化碳的捕获和转化时对二氧化碳和环氧化合物的活性能力低，导致了反应条件苛刻，转化率低的技术问题，同时，金属卟啉基超交联离子聚合(56)对比文件Xiangying Liu et al..“SynergisticallyConverting Carbon Dioxide into CyclicCarbonates by Metalloporphyrin-BasedCationic Polymers with ImidazoliumFunctionality”《.ChemistrySelect》.2021,第583-588页.Yaju Chen et al..“ChargedMetalloporphyrin Polymers for CooperativeSynthesis of Cyclic Carbonates from CO2under Ambient Conditions”《.ChemSusChem》.2017,第2534-2541页.任铁钢等.CO_2与环氧化合物聚合反应的金属卟啉催化体系研究《.高分子通报》.2009,(第09期),第38-43页.

权利要求

1.一种金属卟啉基超交联离子聚合物，其特征在于，所述金属卟啉基超交联离子聚合物为其中，X为卤素。

2.权利要求1所述的一种金属卟啉基超交联离子聚合物的制备方法，其特征在于，包括步骤：步骤1、将碱金属卟啉基化合物和含卤咪唑型离子液体以及二甲氧基甲烷作交联剂在氮气氛围下置于无水二氯乙烷有机溶剂中进行第一回流反应，第一回流反应温度升至为40℃，时间为2h，将反应物质充分溶解并形成网络结构；

步骤2、将路易斯酸催化剂无水三氯化铁加入到反应体系中进行第二回流反应，第二回流反应温度升至为80℃，时间为24h，得到金属卟啉基超交联离子聚合物，待反应完成和将所得悬浮液减压抽滤，用N,N‑二甲基甲酰胺以及二氯甲烷进行洗涤，再以丙酮做溶剂进行索氏提取24h后，在60℃真空干燥箱中干燥12h，最后得到金属卟啉基超交联离子聚合物。

3.权利要求1所述的一种金属卟啉基超交联离子聚合物在吸附和分离领域中的应用。

4.权利要求1所述的一种金属卟啉基超交联离子聚合物在催化合成环状碳酸酯领域中的应用。

5.根据权利要求4所述的应用，其特征在于，所述应用具体包括步骤：步骤1、将金属卟啉基超交联离子聚合物和环氧化合物加入反应容器中，通入二氧化碳催化合成环状碳酸酯；

所述催化合成的反应温度为25‑100℃，二氧化碳的浓度为15％‑100％。

说明书

一种金属卟啉基超交联离子聚合物和制备方法及其应用

技术领域

[0001] 本申请属于有机催化合成技术领域，尤其涉及一种金属卟啉基超交联离子聚合物和制备方法及其应用。

背景技术

[0002] 大量化石能源的使用使得温室气体的排放加剧，温室气体中的二氧化碳一种无毒无害、绿色经济、存量丰富且极为稳定的C1资源，如果能加以利用将会给人类带来更多的价值同时也能缓解温室效应。

[0003] 通过多孔材料将二氧化碳与环氧化物进行环加成反应实现二氧化碳的捕获和转化是一种低能耗、安全且迅捷的方法，目前进行二氧化碳的捕获和转化技术所用的多孔材料为分子筛、MOF、COF、CTF等多孔材料，但分子筛、MOF、COF、CTF等多孔材料活化能力低，一般需要在较高温度、较高气压以及助催化剂下才能实现二氧化碳高效转化，在较低温度、无催化剂和溶剂下无法实现二氧化碳高效转化，因此，现有技术中的分子筛、MOF、COF、CTF等多孔材料进行二氧化碳的捕获和转化时对二氧化碳和环氧化合物的活化能力低，导致了反应条件苛刻，转化率低。

发明内容

[0004] 有鉴于此，本申请提供了一种金属卟啉基超交联离子聚合物和制备方法及其应用，用于解决现有技术中多孔材料进行二氧化碳的捕获和转化时对二氧化碳和环氧化合物的活性能力低，导致了反应条件苛刻，转化率低的技术问题。

[0005] 本申请第一方面提供了一种金属卟啉基超交联离子聚合物，其结构式为：

[0006] [R1‑(R)4]n，其中，所述R1选自碱金属卟啉基化合物，所述R选自含卤咪唑型离子液体。

[0007] 优选的，R1选自

[0008] 其中，M选自Zn、Al、Mg、Co或Cu。

[0009] 优选的，R选自

[0010]

[0011] 中的任意一种；其中，X为卤素原子。

[0012] 优选的，X为Br、Cl或I。

[0013] 优选的，所述金属卟啉基超交联离子聚合物为

[0014]

[0015]

[0016] 优选的，所述金属卟啉基超交联离子聚合物为

[0017]

[0018] 优选的，所述金属卟啉基超交联离子聚合物为

[0019]

[0020] 本申请第二方面提供了一种金属卟啉基超交联离子聚合物的制备方法，包括步骤：

[0021] 步骤1、将碱金属卟啉基化合物与含卤素咪唑离子液体化合物通过傅克烷基化反应交联得到金属卟啉基超交联离子聚合物。

[0022] 优选的，步骤1中，所述交联反应所用交联剂选自二甲氧基甲烷或1,4‑二(溴甲基)苯。

[0023] 优选的，步骤1具体包括将四苯基卟啉钴与 通过傅克烷基化反应交联得到金属卟啉基超交联离子聚合物，其中，交联剂为二甲氧基甲烷。

[0024] 优选的，步骤1具体包括将四苯基卟啉铜与 通过傅克烷基化反应交联得到金属卟啉基超交联离子聚合物，其中，交联剂为1,4‑二(溴甲基)苯。

[0025] 优选的，步骤1具体包括将四苯基卟啉铝与 通过傅克烷基化反应交联得到金属卟啉基超交联离子聚合物，其中，交联剂为二甲氧基甲烷。

[0026] 优选的，步骤1具体包括步骤：

[0027] 步骤11、将碱金属卟啉基化合物和含卤咪唑型离子液体以及交联剂在氮气氛围下置于有机溶液中进行第一回流反应，得到物理缠绕的金属卟啉基超交联离子混合物；

[0028] 步骤12、将路易斯酸催化剂加入到初步交联的金属卟啉基超交联离子聚合物中进行第二回流反应，得到金属卟啉基超交联离子聚合物；

[0029] 步骤11中，所述第一回流反应的反应温度为0‑40摄氏度，时间为2‑12小时；

[0030] 步骤12中，所述第一回流反应的反应温度为40‑80摄氏度，时间为2‑24小时。

[0031] 本申请第三方面提供了一种金属卟啉基超交联离子聚合物在吸附和分离领域中的应用。

[0032] 需要说明的是，本申请提供的金属卟啉基超交联离子聚合物对二氧化碳具有显著的吸附力和选择性，从而可以作为二氧化碳吸附和分离材料，应用在吸附和分离领域。

[0033] 本申请第四方面提供了一种金属卟啉基超交联离子聚合物在催化合成环状碳酸酯领域中的应用。

[0034] 需要说明的是，本申请提供的金属卟啉基超交联离子聚合物对二氧化碳和环氧化合物的活化能力高，从而能有效促进环状碳酸酯的环加成反应，应用在催化合成环状碳酸酯领域。

[0035] 优选的，所述应用具体包括步骤：

[0036] 步骤1、将金属卟啉基超交联离子聚合物和环氧化合物加入反应容器中，通入二氧化碳催化合成环状碳酸酯；

[0037] 所述催化合成的反应温度为25‑100摄氏度，二氧化碳的浓度为15％‑100％。

[0038] 需要说明的是，催化合成环状碳酸酯的过程中，催化剂金属卟啉基超交联离子聚合物具有的多孔结构和对二氧化碳分子选择性吸附的特点，能够将二氧化碳分子捕集到丰富的碱金属离子中心周围，从而实现高效高选择性地催化生成环状碳酸酯，在催化合成环状碳酸酯时添加量少，在25‑100摄氏度、0.1MPa‑3.0MPa的二氧化碳压力、浓度为15％‑100％的二氧化碳浓度、无溶剂以及助催化剂的环境下即可进行催化反应，操作简单，反应温度低于常规工业催化反应温度100摄氏度，催化性能优异，催化后目标产物环状碳酸酯的收率显著提高，同时催化后该金属卟啉基超交联离子聚合物可以回收再利用，重复利用率高，契合绿色持续发展理念。

[0039] 优选的，所述环氧化合物选自 中的任意一种或一种以上，其中，R2为氢、卤素、烷基、不饱和醚键、苯氧基中的一种，所述R3为氢、卤素、烷基、烷氧基中的一种。

[0040] 综上所述，本申请提供了一种金属卟啉基超交联离子聚合物和制备方法及其应用，金属卟啉基超交联离子聚合物中，卟啉具有大环骨架，其中的吡咯内环对金属有着一定的螯合能力，其具备的18电子结构使得在与碱金属形成配合物后，所形成的9个分子轨道能量更低，因而更稳定，并且卟啉作为富氮类有机化合物可以活化二氧化碳分子，而螯合的碱金属离子作为聚合物中的活性位点也可以活化二氧化碳分子，同时与卟啉交联的咪唑含有的卤素能够在开环反应中作为亲核进攻试剂从而对环氧化物具有更强的活化能力，通过三重活化的方式有效促进环状碳酸酯的环加成反应，对二氧化碳和环氧化合物的活化能力高，并且对二氧化碳具有显著的吸附力和选择性，从而能有效促进环状碳酸酯的环加成反应，从而解决现有技术中解决现有技术中多孔材料进行二氧化碳的捕获和转化时对二氧化碳和环氧化合物的活性能力低，导致了反应条件苛刻，转化率低的技术问题，契合“双碳”目标，符合绿色可持续发展理念，具有广阔应用前景。

附图说明

[0041] 为了更清楚地说明本申请具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本申请的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

[0042] 图1：为本发明实施例4中金属卟啉基超交联离子聚合物的红外光谱图结果；

[0043] 图2：为本发明实施例4中金属卟啉基超交联离子聚合物的X射线光电子衍射能谱窄谱扫描谱图结果；

[0044] 图3：为本发明应用例1中催化合成的环状碳酸酯溶液的气相色谱图结果；

[0045] 图4：为本发明应用例6中催化合成的环状碳酸酯溶液的气相色谱图结果；

[0046] 图5：为本发明应用例10催化合成的环状碳酸酯溶液的气相色谱图结果。

具体实施方式

[0047] 本申请提供了一种金属卟啉基超交联离子聚合物和制备方法及其应用，用于解决现有技术中多孔材料进行二氧化碳的捕获和转化时对二氧化碳和环氧化合物的活性能力低，导致了反应条件苛刻，转化率低的技术问题。

[0048] 下面将结合附图对本申请的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

[0049] 实施例1

[0050] 本申请实施例1提供了一种金属卟啉基超交联离子聚合物，其结构式为：

[0051] [R1‑(R)4]n，其中，所述R1选自碱金属卟啉基化合物，所述R选自含卤咪唑型离子液体。

[0052] 金属卟啉基超交联离子聚合物中，卟啉具有大环骨架，其中的吡咯内环对金属有着一定的螯合能力，其具备的18电子结构使得在与碱金属形成配合物后，所形成的9个分子轨道能量更低，因而更稳定，并且卟啉作为富氮类有机化合物可以活化二氧化碳分子，而螯合的碱金属离子作为聚合物中的活性位点也可以活化二氧化碳分子，同时与卟啉交联的咪唑含有的游离态卤素离子能够在开环反应中作为亲核进攻试剂从而对环氧化物具有更强的活化能力，通过三重活化的方式有效促进环状碳酸酯的环加成反应，对二氧化碳和环氧化合物的活化能力高，并且对二氧化碳具有显著的吸附力和选择性，从而能有效促进环状碳酸酯的环加成反应。

[0053] 对于碱金属卟啉基化合物R1，本申请优选

[0054]

[0055] ，其中，M选自Zn、Al、Mg、Co或Cu。

[0056] 对于含卤咪唑型离子液体R，本申请优选

[0057]

[0058] 中的任意一种；其中，X为卤素原子；对于卤素原子，本申请优选Br、Cl或I，当碱金属卟啉基化合物R1中碱金属选自Zn、Al、Mg、Co或Cu时以及含卤咪唑型离子液体R上述中的任意一种时，合成得到的金属卟啉基超交联离子聚合物对二氧化碳具有显著的吸附力和选择性，并且能通过三重活化的方式有效促进环状碳酸酯的环加成反应，对二氧化碳和环氧化合物的活化能力高，能有效促进环状碳酸酯的环加成反应，体现在25‑100摄氏度，0.1MPa‑3.0MPa的二氧化碳的通入量，且无溶剂以及助催化剂的反应条件下即可催化二氧化碳和环氧化合物合成环状碳酸酯，且收率高达92‑99％，催化性能高于现有催化剂。

[0059] 实施例2

[0060] 本申请实施例2提供了一种金属卟啉基超交联离子聚合物的制备方法，制备方法包括步骤：

[0061] 步骤1、将碱金属卟啉基化合物和含卤咪唑型离子液体以及二甲氧基甲烷交联剂在氮气氛围下置于无水二氯乙烷有机溶剂中进行第一回流反应，第一回流反应温度升至为40℃，时间为2h，将反应物质充分溶解并形成网络结构；

[0062] 步骤2、将路易斯酸催化剂无水三氯化铁加入到反应体系中进行第二回流反应，第二回流反应温度升至为80℃，时间为24h，得到金属卟啉基超交联离子聚合物，待反应完成和将所得悬浮液减压抽滤，用N,N‑二甲基甲酰胺以及二氯甲烷进行洗涤，再以丙酮做溶剂进行索氏提取24h后，在60℃真空干燥箱中干燥12h，最后得到金属卟啉基超交联离子聚合物；

[0063] 其中，碱金属卟啉基化合物和含卤咪唑型离子液体以及1,4‑二(溴甲基)苯交联剂三者按照目标产物各元素之间的摩尔质量比例进行添加，碱金属卟啉基化合物R1中碱金属为Co，R为 制备得到的金属卟啉基超交联离子聚合物结构式为

[0064]

[0065] 实施例3

[0066] 本申请实施例3提供了一种金属卟啉基超交联离子聚合物的制备方法，制备方法包括步骤：

[0067] 步骤1、将碱金属卟啉基化合物和含卤咪唑型离子液体以及1,4‑二(溴甲基)苯交联剂在氮气氛围下置于无水二氯乙烷有机溶剂中进行第一回流反应，第一回流反应温度升至为40℃，时间为2h，将反应物质充分溶解并形成网络结构；

[0068] 步骤2、将路易斯酸催化剂无水三氯化铁加入到反应体系中进行第二回流反应，第二回流反应温度升至为80℃，时间为24h，得到金属卟啉基超交联离子聚合物，待反应完成和将所得悬浮液减压抽滤，用N,N‑二甲基甲酰胺以及二氯甲烷进行洗涤，再以丙酮做溶剂进行索氏提取24h后，在60℃真空干燥箱中干燥12h，最后得到金属卟啉基超交联离子聚合物；

[0069] 其中，碱金属卟啉基化合物和含卤咪唑型离子液体以及1,4‑二(溴甲基)苯交联剂三者按照目标产物各元素之间的摩尔质量比例进行添加，碱金属卟啉基化合物R1中碱金属为Cu，R为 制备得到的金属卟啉基超交联离子聚合物结构式为

[0070]

[0071] 实施例4

[0072] 本申请实施例4提供了一种金属卟啉基超交联离子聚合物的制备方法，制备方法包括步骤：

[0073] 步骤1、将碱金属卟啉基化合物和含卤咪唑型离子液体以及二甲氧基甲烷作交联剂在氮气氛围下置于无水二氯乙烷有机溶剂中进行第一回流反应，第一回流反应温度升至为40℃，时间为2h，将反应物质充分溶解并形成网络结构；

[0074] 步骤2、将路易斯酸催化剂无水三氯化铁加入到反应体系中进行第二回流反应，第二回流反应温度升至为80℃，时间为24h，得到金属卟啉基超交联离子聚合物，待反应完成和将所得悬浮液减压抽滤，用N,N‑二甲基甲酰胺以及二氯甲烷进行洗涤，再以丙酮做溶剂进行索氏提取24h后，在60℃真空干燥箱中干燥12h，最后得到金属卟啉基超交联离子聚合物；

[0075] 其中，碱金属卟啉基化合物和含卤咪唑型离子液体以及二甲氧基甲烷作交联剂三者按照目标产物各元素之间的摩尔质量比例进行添加，碱金属卟啉基化合物R1中碱金属为Al，R为 制备得到的金属卟啉基超交联离子聚合物结构式为

[0076]

[0077] 实施例5

[0078] 本申请实施例5提供了一种金属卟啉基超交联离子聚合物的制备方法，制备方法包括步骤：

[0079] 步骤1、将碱金属卟啉基化合物和含卤咪唑型离子液体以及1,4‑二(溴甲基)苯交联剂在氮气氛围下置于无水二氯乙烷有机溶剂中进行第一回流反应，第一回流反应温度升至为40℃，时间为2h，将反应物质充分溶解并形成网络结构；

[0080] 步骤2、将路易斯酸催化剂无水三氯化铁加入到反应体系中进行第二回流反应，第二回流反应温度升至为80℃，时间为24h，得到金属卟啉基超交联离子聚合物，待反应完成和将所得悬浮液减压抽滤，用N,N‑二甲基甲酰胺以及二氯甲烷进行洗涤，再以丙酮做溶剂进行索氏提取24h后，在60℃真空干燥箱中干燥12h，最后得到金属卟啉基超交联离子聚合物；

[0081] 其中，碱金属卟啉基化合物和含卤咪唑型离子液体以及1,4‑二(溴甲基)苯交联剂三者按照目标产物各元素之间的摩尔质量比例进行添加，碱金属卟啉基化合物R1中碱金属为Cu，R为

[0082] 实施例6

[0083] 本申请实施例6提供了一种金属卟啉基超交联离子聚合物的制备方法，制备方法包括步骤：

[0084] 步骤1、将碱金属卟啉基化合物和含卤咪唑型离子液体以及二甲氧基甲烷交联剂在氮气氛围下置于无水二氯乙烷有机溶剂中进行第一回流反应，第一回流反应温度升至为40℃，时间为2h，将反应物质充分溶解并形成网络结构；

[0085] 步骤2、将路易斯酸催化剂无水三氯化铁加入到反应体系中进行第二回流反应，第二回流反应温度升至为80℃，时间为24h，得到金属卟啉基超交联离子聚合物，待反应完成和将所得悬浮液减压抽滤，用N,N‑二甲基甲酰胺以及二氯甲烷进行洗涤，再以丙酮做溶剂进行索氏提取24h后，在60℃真空干燥箱中干燥12h，最后得到金属卟啉基超交联离子聚合物；

[0086] 其中，碱金属卟啉基化合物和含卤咪唑型离子液体以及二甲氧基甲烷交联剂三者按照目标产物各元素之间的摩尔质量比例进行添加，碱金属卟啉基化合物R1中碱金属为Al，R为

[0087] 本申请实施例2‑6中，碱金属卟啉基化合物和含卤咪唑型离子液体单体和交联剂的投料摩尔比为1:1:4。

[0088] 应用例1

[0089] 本应用例1用于测试实施例2提供的金属卟啉基超交联离子聚合物催化合成环状碳酸酯的性能，测试包括步骤：

[0090] 步骤1、将0.1mmol催化剂和5mmol环氧氯丙烷加入到10mL的不锈钢高压反应釜中，并通入1.0MPa的二氧化碳气体反应，反应时在温度为25℃的条件下搅拌72h；

[0091] 步骤2、反应完成后冷却至室温，释放剩余的二氧化碳气体，并过滤分离出催化剂，得到的滤液即为环状碳酸酯溶液，收率为90％。

[0092] 应用例2

[0093] 本应用例2用于测试实施例3提供的金属卟啉基超交联离子聚合物催化合成环状碳酸酯的性能，测试包括步骤：

[0094] 步骤1、将0.1mmol催化剂和5mmol环氧氯丙烷加入到10mL的不锈钢高压反应釜中，并通入1.0MPa的二氧化碳气体反应，反应时在温度为80℃的条件下搅拌4h；

[0095] 步骤2、反应完成后冷却至室温，释放剩余的二氧化碳气体，并过滤分离出催化剂，得到的滤液即为环状碳酸酯溶液，收率为94％。

[0096] 应用例3

[0097] 本应用例3用于测试实施例4提供的金属卟啉基超交联离子聚合物催化合成环状碳酸酯的性能，测试包括步骤：

[0098] 步骤1、将0.1mmol催化剂和5mmol环氧氯丙烷加入到10mL的不锈钢高压反应釜中，并通入1.0MPa的二氧化碳气体反应，反应时在温度为80℃的条件下搅拌6h；

[0099] 步骤2、反应完成后冷却至室温，释放剩余的二氧化碳气体，并过滤分离出催化剂，得到的滤液即为环状碳酸酯溶液，收率为92％。

[0100] 应用例4

[0101] 本应用例4用于测试实施例5提供的金属卟啉基超交联离子聚合物催化合成环状碳酸酯的性能，测试包括步骤：

[0102] 步骤1、将0.1mmol催化剂和5mmol环氧氯丙烷加入到10mL的不锈钢高压反应釜中，并通入1.0MPa的二氧化碳气体反应，反应时在温度为80℃的条件下搅拌6h；

[0103] 步骤2、反应完成后冷却至室温，释放剩余的二氧化碳气体，并过滤分离出催化剂，得到的滤液即为环状碳酸酯溶液，收率为94％。

[0104] 应用例5

[0105] 本应用例5用于测试实施例6提供的金属卟啉基超交联离子聚合物催化合成环状碳酸酯的性能，测试包括步骤：

[0106] 步骤1、将0.1mmol催化剂和5mmol环氧氯丙烷加入到10mL的不锈钢高压反应釜中，并通入1.0MPa的二氧化碳气体反应，反应时在温度为80℃的条件下搅拌8h；

[0107] 步骤2、反应完成后冷却至室温，释放剩余的二氧化碳气体，并过滤分离出催化剂，得到的滤液即为环状碳酸酯溶液，收率为99％。

[0108] 应用例6

[0109] 本应用例6用于测试实施例6提供的金属卟啉基超交联离子聚合物催化合成环状碳酸酯的性能，其中，环氧化合物为2‑环氧己烷，测试包括步骤：

[0110] 步骤1、将0.1mmol催化剂和5mmol1，2‑环氧己烷加入到10mL的不锈钢高压反应釜中，并通入1.0MPa的二氧化碳气体反应，反应时在温度为80℃的条件下搅拌6h；

[0111] 步骤2、反应完成后冷却至室温，释放剩余的二氧化碳气体，并过滤分离出催化剂，得到的滤液即为环状碳酸酯溶液，收率为92％。

[0112] 应用例7

[0113] 本应用例7用于测试实施例5提供的金属卟啉基超交联离子聚合物催化合成环状碳酸酯的性能，其中，环氧化合物为氧化苯乙烯，测试包括步骤：

[0114] 步骤1、将0.2mmol催化剂和5mmol氧化苯乙烯加入到10mL的不锈钢高压反应釜中，并通入0.2MPa的二氧化碳气体反应，反应时在温度为100℃的条件下搅拌8h；

[0115] 步骤2、反应完成后冷却至室温，释放剩余的二氧化碳气体，并过滤分离出催化剂，得到的滤液即为环状碳酸酯溶液，收率为93％。

[0116] 需要说明的是，对于特定的反应底物氧化苯乙烯，由于难以活化，增加催化剂的用量至0.2mmol可提高产物环状碳酸酯的收率。

[0117] 应用例8

[0118] 本应用例8用于测试实施例6提供的金属卟啉基超交联离子聚合物催化合成环状碳酸酯的性能，其中，环氧化合物为烯丙基缩水甘油醚，测试包括步骤：

[0119] 步骤1、将0.125mmol催化剂和5mmol烯丙基缩水甘油醚加入到10mL的不锈钢高压反应釜中，并通入1.0MPa的二氧化碳气体反应，反应时在温度为100℃的条件下搅拌4h；

[0120] 步骤2、反应完成后冷却至室温，释放剩余的二氧化碳气体，并过滤分离出催化剂，得到的滤液即为环状碳酸酯溶液，收率为95％。

[0121] 应用例9

[0122] 本应用例9用于测试实施例6提供的金属卟啉基超交联离子聚合物催化合成环状碳酸酯的性能，其中，环氧化合物为2‑环氧丁烷，测试包括步骤：

[0123] 步骤1、将0.1mmol催化剂和5mmol1，2‑环氧丁烷加入到10mL的不锈钢高压反应釜中，并通入1.0MPa的二氧化碳气体反应，反应时在温度为80℃的条件下搅拌4h；

[0124] 步骤2、反应完成后冷却至室温，释放剩余的二氧化碳气体，并过滤分离出催化剂，得到的滤液即为环状碳酸酯溶液，收率为92％。

[0125] 应用例10

[0126] 本应用例10用于测试实施例4提供的金属卟啉基超交联离子聚合物催化合成环状碳酸酯的性能，其中，环氧化合物为环氧溴丙烷，测试包括步骤：

[0127] 步骤1、将0.1mmol催化剂和5mmol环氧溴丙烷加入到10mL的不锈钢高压反应釜中，并通入1.0MPa的二氧化碳气体反应，反应时在温度为80℃的条件下搅拌4h；

[0128] 步骤2、反应完成后冷却至室温，释放剩余的二氧化碳气体，并过滤分离出催化剂，得到的滤液即为环状碳酸酯溶液，收率为98％。

[0129] 测试例1

[0130] 本测试例为对实施例4制备得到的金属卟啉基超交联离子聚合物进行红外光谱测试和X射线光电子衍射能谱窄谱扫描测试。

[0131] 其中，红外光谱测试结果如图1所示，从图1可以看出：红外光谱图显示在1656cm‑1处有属于C＝N双键伸缩振动吸收峰出现，证明了实施例4中金属卟啉基超交联离子聚合物‑1含有咪唑环；红外光谱图显示在2931cm 处有属于亚甲基不对称伸缩振动吸收峰出现，证明了实施例4中金属卟啉基超交联离子聚合物含有亚甲基结构，即证明了该物质由亚甲基相连，同时具备卟啉结构与含咪唑四苯基甲烷离子液体结构，表明了实施例4提供的制备方法可以制备得到金属卟啉基超交联离子聚合物；

[0132] X射线光电子衍射能谱窄谱扫描测试如图2所示，从图2可以看出：X射线光电子衍射能谱窄谱扫描图谱显示其中含有丰富的C、N、Al、Cl元素以及一定的Br元素，其轨道能级对应的结合能与其价态均相互符合，表明了实施例4提供的制备方法可以制备得到金属卟啉基超交联离子聚合物。

[0133] 测试例2

[0134] 本测试例为对应用例1、6以及10催化合成产物进行气相色谱检测，以定性和定量验证环状碳酸酯，从图3‑5可以看出，应用例1、6以及10催化合成的产物为环状碳酸酯，且产率分别为99％、99％以及98％。

[0135] 从图3可以确定，本申请提供的金属卟啉基超交联离子聚合物能在常温常压下催化合成环状碳酸酯，催化性能远高于常规的催化剂。

[0136] 以上各实施例仅用以说明本申请的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本申请进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本申请各实施例技术方案的范围。