一種季銨六氟磷酸鹽離子液體聚合物及其合成方法

2023-09-18 05:59:05 1

專利名稱：一種季銨六氟磷酸鹽離子液體聚合物及其合成方法
技術領域：
本發明屬於化學合成領域，涉及一種新型季銨六氟磷酸鹽離子液體聚合物及其合成方法，該聚合物可用於二氧化碳、二氧化硫、甲醛、二噁英等有害氣體的捕集，油品中硫氮雜環化合物固相萃取分離，及固相電解質材料等領域。離子液體是近十幾年內才發展起來的一種全新的綠色溶劑或材料，它們是一類完全由有機陽離子和無機/有機陰離子組成的有機鹽。與傳統無機鹽相比，離子液體具有低得多的熔點，通常在室溫或其以下就呈液體狀態，另外具有不揮發、液態範圍寬、電化學窗口寬、對無機物/有機物良好的溶解吸收能力、不可燃爆、結構性質可設計等新穎特性，使得它們被廣泛應用於氣體吸附、萃取分離、電化學、有機合成、功能材料等領域，成為當前綠色化學領域的一個研究熱點。近幾年來，離子液體與高分子的結合引起了人們巨大的研究興趣，S卩將離子液體作為單體進行聚合得到離子液體聚合物材料，這種新型的離子液體聚合物保留了與離子液體相同的功能基團，同時具有許多高分子材料的特性，已經在氣體吸附、固相電解質、抗靜電材料、高分子催化等領域展現出了良好的應用前景。對這類新型離子液體聚合物材料的研究剛剛起步，目前被報導的離子液體聚合物種類有限，大部分是常見的咪唑鹽聚合物，它們的種類還有待擴展，它們的物化性能如熱穩定性等有待改進。在本發明中，我們合成了一種新的離子液體聚合物，該聚合物可用於二氧化碳、二氧化硫、甲醛、二噁英等有害氣體的捕集，油品中硫氮雜環化合物固相萃取分離，及固相電解質材料等領域。這種新的離子液體聚合物及其製備方法，目前尚未見報導。

發明內容
本發明合成了一種新的季銨六氟磷酸鹽離子液體聚合物，即聚(對乙烯苄基-三乙基季銨六氟磷酸鹽)，縮寫式為P[vbtea]PF6，提供了它的製備合成方法。一、p[vbtea]pf6本發明合成的P[VBTEA]PF6，其化學結構式如下
權利要求
1. 一種離子液體聚合物，即聚(對乙烯苄基-三乙基季銨六氟磷酸鹽)，縮寫式為 P[VBTEA]PF6，其化學結構式如下
2.如權利要求1所述的P[VBTEA]PF6m合成方法，其特徵在於，先以三乙胺與對氯甲基苯乙烯發生季銨化反應得到對乙烯苄基-三乙基季銨氯鹽，然後與六氟磷酸鉀發生陰離子交換，得到對乙烯苄基-三乙基-季銨六氟磷酸鹽，最後通過自由基聚合反應得到P [VBTEA] PF6。
3.如權利要求2所述的方法，其特徵在於，對乙烯苄基-三乙基季銨氯鹽的合成方法為將三乙胺與對氯甲基苯乙烯以1 1 1 1.5的摩爾比混合，加入該混合物摩爾總量 2 2. 5倍摩爾量的無水乙腈，35°C 65°C下攪拌反應2 Mh，反應結束後，用乙醚洗滌 3 5次即得。
4.如權利要求2所述的方法，其特徵在於，對乙烯苄基-三乙基季銨六氟磷酸鹽的合成方法為將[VBTEA]C1與六氟磷酸鉀以1 1 1 1. 5的摩爾比混合，加入該混合物摩爾總量2 2. 5倍摩爾量的無水乙腈，再加入2，6- 二叔丁基-4-甲基苯酚，2，6- 二叔丁基-4-甲基苯酚的質量是[VBTEA] Cl質量的0. 1 % 2%，20°C 50°C下攪拌反應6 48h， 反應結束後，將上層液相用乙醚洗滌3次即得。
5.如權利要求2所述的方法，其特徵在於，P[VBTEA]PF6的合成方法為在氮氣保護下， 將[VBTEA]PF6溶於一定量N，N-二甲基甲醯胺(縮寫式為DMF)中，再加入偶氮二異丁腈 (縮寫式為AIBN，其質量為[VBTEA]PFJ々0. 1 % 3% )，將該混合液浸入20°C 80°C油浴中反應池 12h，反應結束後，將混合溶液倒入大量甲醇中沉澱，將得到的固體進行100°C 真空乾燥1 ! 24h即得。
全文摘要
本發明提供了一種新型季銨六氟化磷酸鹽離子液體聚合物的合成方法，即聚(對乙烯苄基-三乙基季銨六氟磷酸鹽)，其先用三乙胺與對氯甲基苯乙烯進行季銨化反應，然後與六氟磷酸鉀進行離子交換得到單體，最後通過自由基聚合得到聚(對乙烯苄基-三乙基季銨六氟磷酸鹽)。該離子液體聚合物具有良好的熱穩定性和高的玻璃轉化溫度，可用於二氧化碳、二氧化硫、甲醛、二噁英等有害氣體的捕集，油品中硫氮雜環化合物固相萃取分離，及固相電解質材料等領域。
文檔編號C08F112/14GK102268111SQ20101019165
公開日2011年12月7日 申請日期2010年6月4日 優先權日2010年6月4日
發明者於光認, 劉辛興, 浦承皓, 陳曉春 申請人:北京化工大學