專利名稱：具有規(guī)則排列酰氯基的納米層狀化合物及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種具有規(guī)則排列酰氯基的納米層狀結(jié)構(gòu)化合物及其制備方法，屬于有機(jī)納米層狀化合物制備技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
眾所周知，納米材料科學(xué)是未來材料科學(xué)發(fā)展的重點(diǎn)，而它的研究和發(fā)展對(duì)化學(xué)的各個(gè)領(lǐng)域都有著深遠(yuǎn)的影響。而作為納米材料中的一個(gè)重要組成部分，如蒙脫土和水滑石那樣的層狀納米空間材料，由于其具有明確的納米級(jí)空間結(jié)構(gòu)和穩(wěn)定的物理和化學(xué)性能，使其在催化化學(xué)、材料化學(xué)、電化學(xué)和生物化學(xué)等領(lǐng)域被廣泛地加以研究和應(yīng)用。在層狀納米空間中，功能性無機(jī)或有機(jī)分子可以以單分子層的形態(tài)存在，這是在宏觀空間中不可能得到的，從而有可能形成具有全新性能的復(fù)合材料，并且得到宏觀空間中所不可能具有的物理和化學(xué)性能。
在催化化學(xué)應(yīng)用方面，有文獻(xiàn)如Tetrahedron，2000，56，9357-9364、Chem.Commun.，1998，1033-1034和Chem.Mater.，2002，14，3823-3828中主要表現(xiàn)為可提高催化活性或表現(xiàn)出新的催化性能；在材料化學(xué)應(yīng)用方面，有專利文獻(xiàn)如CN0212725.9、CN03815807.8和文獻(xiàn)Chem.Mater.，2002，14，4202-4208中主要表現(xiàn)為可大幅度改善和提高分子材料的物理化學(xué)性能和力學(xué)性能；在電化學(xué)應(yīng)用方面，有文獻(xiàn)如J.Am.Chem.Soc.，1989，111，4139-4141、Chem.Mater.，2001，13，1976-1983、MacroMolecules，2002，35，1419-1423和Langmuir，2003，19，321-325中主要表現(xiàn)在提高電子化性分子的電化學(xué)活性或特殊的電化學(xué)性能；在生物化學(xué)應(yīng)用方面，有文獻(xiàn)如北京化工大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版)2002，29(3)9-11和北京化工大學(xué)學(xué)報(bào)，2002，29(11)64-67中主要報(bào)道用于固定化酶、藥物緩等方面。
在層狀納米空間中，功能性分子在層空間中排列，也就是說功能性分子和層結(jié)構(gòu)的相互作用以及其分子之間的相互作用，決定和影響了層-功能性分子復(fù)合材料的性能。而調(diào)節(jié)和控制這些相互作用的關(guān)鍵，是為功能性分子提供適合的層空間環(huán)境，以達(dá)到控制功能性分子在層空間中有規(guī)則排列的目的。但由于現(xiàn)有的層狀材料缺少功能性的層狀納米空間環(huán)境，以及其很難改變的層空間結(jié)構(gòu)，使得很難有效控制功能性分子在其層空間中的排列，這使得這些材料的應(yīng)用受到了很大的限制。如果我們能夠合成具有功能性的層狀納米空間材料，我們將能夠有效地控制功能性分子在層狀空間中的排列和互相作用。這將為實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)合成出具有全新物理和化學(xué)性能的復(fù)合材料，開辟一條新的途徑。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種具有規(guī)則排列酰氯基的納米層狀結(jié)構(gòu)化合物材料。
本發(fā)明一種具有規(guī)則排列酰氯基的納米層狀化合物，包括有(A)對(duì)酰氯丁酰胺苯基氧化硅層狀化合物、(B)酰氯丁酰胺丙基氧化硅層狀化合物；(C)對(duì)酰氯順丁烯酰胺苯基氧化硅層狀化合物、(D)酰氯順丁烯酰胺丙基氧化硅層狀化合物、(E)對(duì)酰氯戊酰胺苯基氧化硅層狀化合物、(F)酰氯戊酰胺丙基氧化硅層狀化合物。其化學(xué)分子式和結(jié)構(gòu)式分別為(A)對(duì)酰氯丁酰胺苯基氧化硅層狀化合物分子式-SiO1.5C6H4NHCOC2H4COCl結(jié)構(gòu)為 (B)酰氯丁酰胺丙基氧化硅層狀化合物分子式-SiO1.5C3H6NHCOC2H4COCl結(jié)構(gòu)為
(C)對(duì)酰氯順丁烯酰胺苯基氧化硅層狀化合物分子式-SiO1.5C6H4NHCOC2H2COCl結(jié)構(gòu)為 (D)酰氯順丁烯酰胺丙基氧化硅層狀化合物分子式-SiO1.5C3H6NHCOC2H2COCl結(jié)構(gòu)為
(E)對(duì)酰氯戊酰胺苯基氧化硅層狀化合物分子式-SiO1.5C6H4NHCOC3H6COCl結(jié)構(gòu)為 (F)酰氯戊酰胺丙基氧化硅層狀化合物分子式-SiO1.5C3H6NHCOC3H6COCl
結(jié)構(gòu)為 本發(fā)明一種具有規(guī)則排列酰氯基的納米層狀化合物(A)、(B)、(C)、(D)、(E)、(F)的制備方法，其特征在于利用已經(jīng)合成的帶有規(guī)則排列羧酸基的納米層狀化合物同過量的二氯亞砜，草酸氯或三氯化磷進(jìn)行液固相接枝反應(yīng)，從而得到穩(wěn)定的具有規(guī)則排列酰氯基的納米層狀化合物；層狀化合物(A)、(B)、(C)、(D)、(E)、(F)各自的制備過程和反應(yīng)步驟如下A.對(duì)酰氯丁酰胺苯基氧化硅層狀化合物(A)的制備(a)事先制備好對(duì)氨基苯基氧化硅-十二烷基硫酸層狀化合物；其制備方法為首先將十二烷基硫酸鈉溶解于去離子水中，然后加入對(duì)氨基苯基三甲氧基硅烷，接著緩慢滴加鹽酸溶液調(diào)節(jié)混合溶液的pH值到2～3，并且在室溫下磁力攪拌12天進(jìn)行溶膠-凝膠過程；最后抽濾，分別用去離子水、乙酰洗滌，真空干燥得到對(duì)氨基苯基氧化硅-十二烷基硫酸層狀化合物；其分子式為-SiO1.5C6H4NH3C12H25OSO3結(jié)構(gòu)為
(b)將丁二酸酐同上述的對(duì)氨基苯基氧化硅-十二烷基硫酸層狀化合物反應(yīng)；其反應(yīng)過程及步驟如下將對(duì)氨基苯基氧化硅-十二烷基硫酸分散在THF中，然后再加入丁二酸酐，加熱至50℃，磁力攪拌1天；最后抽濾，用乙醇洗滌，真空干燥，最終得產(chǎn)物對(duì)羧酸基丙酰胺苯基氧化硅層狀化合物；其分子式為-SiO1.5C6H4NHCOC2H4COOH結(jié)構(gòu)為
(c)將二氯亞砜或草酸氯或三氯化磷同對(duì)羧酸基丙酰胺苯基氧化硅層狀化合物反應(yīng)；其反應(yīng)過程及步驟如下將對(duì)羧酸基丙酰胺苯基氧化硅分散在甲苯中，然后再加入二氯亞砜或草酸氯或三氯化磷，加熱至50℃，磁力攪拌3小時(shí)；最后抽濾，用二氯甲烷洗滌，真空干燥，最終得產(chǎn)物對(duì)酰氯丁酰胺苯基氧化硅層狀化合物；其化學(xué)反應(yīng)過程如下-SiO1.5C6H4NHCOC2H4COOH+SOCl2(C2O2Cl2；PCl3)—→-SiO1.5C6H4NHCOC2H4COClB.酰氯丁酰胺丙基氧化硅層狀化合物(B)的制備(a)事先制備好氨基丙基氧化硅-十二烷基硫酸層狀化合物；其制備方法為首先將十二烷基硫酸鈉溶解于去離子水中，然后加入3-氨基丙基三甲氧基硅烷，接著緩慢滴加鹽酸溶調(diào)節(jié)混合溶液的pH值紅2～3，并且在室溫下磁力攪拌14天進(jìn)行溶膠-凝膠過程，最后抽濾，分別用去離子水、乙醇洗滌，真空干燥，最終得到氨基丙基氧化硅-十二烷基硫酸層狀化合物；其分子式為-SiO1.5C3H6NH3C12H25OSO3結(jié)構(gòu)為
(b)將丁二酸酐同上述的氨基丙基氧化硅-十二烷基硫酸層狀化合物反應(yīng)；其反應(yīng)過程及步驟如下將氨基丙基氧化硅-十二烷基硫酸分散在甲苯中，然后加入丁二酸酐，加熱至100℃，磁力攪拌1天；最后抽濾，用乙醇洗滌，真空干燥，最終得產(chǎn)物羧酸基丙酰胺丙基氧化硅層狀化合物；其分子式為-SiO1.5C3H6NHCOC2H4COOH結(jié)構(gòu)為
(c)將二氯亞砜或草酸氯或三氯化磷同羧酸基丙酰胺丙基氧化硅層狀化合物反應(yīng)；其反應(yīng)過程及步驟如下將羧酸基丙酰胺丙基氧化硅分散在甲苯中，然后再加入二氯亞砜或草酸氯或三氯化磷，加熱至100℃，磁力攪拌3小時(shí)；最后抽濾，用二氯甲烷洗滌，真空干燥，最終得產(chǎn)物酰氯丁酰胺丙基氧化硅層狀化合物；其化學(xué)反應(yīng)過程如下-SiO1.5C3H6NHCOC2H4COOH+SOCl2(C2O2Cl2；PCl3)—→-SiO1.5C3H6NHCOC2H4COClC.對(duì)酰氯順丁烯酰胺苯基氧化硅層狀化合物(C)的制備(a)事先制備好對(duì)氨基苯基氧化硅-十二烷基硫酸層狀化合物；其制備方法同上述的A中的(a)步驟；(b)將對(duì)氨基苯基氧化硅-十二烷基硫酸層狀化合物分散在THF中，然后加入順丁烯二酸酐，加熱至60℃，磁力攪拌1天，最后抽濾，用乙醇洗滌，真空干燥，最終得產(chǎn)物對(duì)羧酸基順丙烯酰胺苯基氧化硅層狀化合物；其分子式為-SiO1.5C6H4NHCOC2H2COOH結(jié)構(gòu)為
(c)將二氯亞砜或草酸氯或三氯化磷同對(duì)羧酸基順丙烯酰胺苯基氧化硅層狀化合物反應(yīng)；其反應(yīng)過程及步驟如下將對(duì)羧酸基順丙烯酰胺苯基氧化硅分散在甲苯中，然后再加入二氯亞砜或草酸氯或三氯化磷，加熱至60℃，磁力攪拌3小時(shí)；最后抽濾，用二氯甲烷洗滌，真空干燥，最終得產(chǎn)物對(duì)酰氯順丁烯酰胺苯基氧化硅層狀化合物；其化學(xué)反應(yīng)過程如下-SiO1.5C6H4NHCOC2H2COOH+SOCl2(C2O2Cl2；PCl3)—→-SiO1.5C6H4NHCOC2H2COClD.酰氯順丁烯酰胺丙基氧化硅層狀化合物(D)的制備(a)事先制備好氨基丙基氧化硅-十二烷基硫酸層狀化合物；其制備方法同上述的B中的(a)步驟；(b)將氨基丙基氧化硅-十二烷基硫酸層狀化合物分散在甲苯中，然后加入順丁烯二酸酐，加熱至100℃，磁力攪拌1天，最后抽濾，用乙醇洗滌，真空干燥，最終得產(chǎn)物羧酸基順丙烯酰胺丙基氧化硅層狀化合物；其分子式為-SiO1.5C3H6NHCOC2H2COOH結(jié)構(gòu)為
(c)將二氯亞砜或草酸氯或三氯化磷同羧酸基順丙烯酰胺丙基氧化硅層狀化合物反應(yīng)；其反應(yīng)過程及步驟如下將羧酸基順丙烯酰胺丙基氧化硅分散在甲苯中，然后再加入二氯亞砜或草酸氯或三氯化磷，加熱至100℃，磁力攪拌3小時(shí)；最后抽濾，用二氯甲烷洗滌，真空干燥，最終得產(chǎn)物酰氯順丁烯酰胺丙基氧化硅層狀化合物；其化學(xué)反應(yīng)過程如下-SiO1.5C3H6NHCOC2H2COOH+SOCl2(C2O2Cl2；PCl3)—→-SiO1.5C3H6NHCOC2H2COClE.對(duì)酰氯戊酰胺苯基氧化硅層狀化合物(E)的制備(a)事先制備好對(duì)氨基苯基氧化硅-十二烷基硫酸層狀化合物。其制備方法同上述的A中的(a)步驟；(b)將對(duì)氨基苯基氧化硅-十二烷基硫酸層狀化合物分散在THF中，然后加入戊二酸酐，加熱至60℃，磁力攪拌1天，最后抽濾，用乙醇洗滌，真空干燥，最終得產(chǎn)物對(duì)羧酸基丁酰胺苯基氧化硅層狀化合物；其分子式為-SiO1.5C6H4NHCOC3H6COOH結(jié)構(gòu)為
(c)將二氯亞砜或草酸氯或三氯化磷同對(duì)羧酸基丁酰胺苯基氧化硅層狀化合物反應(yīng)；其反應(yīng)過程及步驟如下將對(duì)羧酸基丁酰胺苯基氧化硅層狀化合物分散在甲苯中，然后再加入二氯亞砜或草酰氯或三氯化磷，加熱至60℃，磁力攪拌3小時(shí)；最后抽濾，用二氯甲烷洗滌，真空干燥，最終得產(chǎn)物對(duì)酰氯戊酰胺苯基氧化硅層狀化合物；其化學(xué)反應(yīng)過程如下-SiO1.5C6H4NHCOC3H6COOH+SOCl2(C2O2Cl2；PCl3)—→-SiO1.5C6H4NHCOC3H6COClF.酰氯戊酰胺丙基氧化硅層狀化合物(F)的制備(a)事先制備好氨基丙基氧化硅-十二烷基硫酸層狀化合物；其制備方法同上述的B中的(a)步驟；(b)將氨基丙基氧化硅-十二烷基硫酸層狀化合物分散在甲苯中，然后加入戊二酸酐，加熱至100℃，磁力攪拌1天，最后抽濾，用乙醇洗滌，真空干燥，最終得產(chǎn)物羧酸基丁酰胺丙基氧化硅層狀化合物；其分子式為SiO1.5C3H6NHCOC3H6COOH結(jié)構(gòu)為
(c)將二氯亞砜或草酸氯或三氯化磷同羧酸基丁酰胺丙基氧化硅層狀化合物反應(yīng)；其反應(yīng)過程及步驟如下將羧酸基丁酰胺丙基氧化硅分散在甲苯中，然后再加入二氯亞砜或草酸氯或三氯化磷，加熱至100℃，磁力攪拌3小時(shí)；最后抽濾，用二氯甲烷洗滌，真空干燥，最終得產(chǎn)物酰氯戊酰胺丙基氧化硅層狀化合物；其化學(xué)反應(yīng)過程如下-SiO1.5C3H6NHCOC3H6COOH+SOCl2(C2O2Cl2；PCl3)—→-SiO1.5C3H6NHCOC3H6COCl以上這類納米層狀結(jié)構(gòu)化合物中存在規(guī)則排列的酰氯基，由于酰氯基具有很高的反應(yīng)活性，可以同氨基和羥基發(fā)生酰胺化和酯化反應(yīng)。通過酰胺化和酯化反應(yīng)，這種新型的具有規(guī)則排列酰氯基的納米層狀結(jié)構(gòu)化合物可以同各種帶氨基和羥基的分子進(jìn)行接枝反應(yīng)，從而可作為一種出發(fā)物質(zhì)用于合成一系列全新的功能型的納米層狀化合物，這將為設(shè)計(jì)合成出不同性能和使用目的的、具有各種納米空間環(huán)境的層狀化合物材料。為設(shè)計(jì)合成出具有全新性能的復(fù)合材料，開辟一條新的途徑。
具體實(shí)施例方式
現(xiàn)將本發(fā)明的具體實(shí)施例敘述于后。
實(shí)施例1對(duì)酰氯丁酰胺苯基氧化硅層狀化合物(A)的制備(1)事先制備好對(duì)氨基苯基氧化硅-十二烷基硫酸層狀化合物；其制備方法為首先將2.88mmol的十二烷基硫酸鈉溶解到250ml的去離子水中，然后加入2.74mmol的對(duì)氨基苯基三甲氧基硅烷，接著緩慢滴加0.5mol/L的鹽酸調(diào)節(jié)混合溶液的pH值到2.07，并且在室溫下磁力攪拌12天進(jìn)行溶膠-凝膠過程；最后抽濾，分別用去離子水、乙酰洗滌，真空干燥，得到對(duì)氨基苯基氧化硅-十二烷基硫酸層狀結(jié)構(gòu)化合物；(2)將丁二酸酐同上述的對(duì)氨基苯基氧化硅-十二烷基硫酸層狀化合物反應(yīng)；其反應(yīng)過程及步驟如下將0.1g對(duì)氨基苯基氧化硅-十二烷基硫酸分散在50ml THF中，然后再加入18.6mmol的丁二酸酐，加熱至50℃，磁力攪拌1天；丁二酸酐的內(nèi)二酸酐的一部分同對(duì)氨基苯基氧化硅-十二烷基硫酸層狀化合物中的氨基發(fā)生酰胺化反應(yīng)，另一部分成為羧酸基；最后抽濾，用乙醇洗滌，真空干燥，最終得產(chǎn)物對(duì)羧酸基丙酰胺苯基氧化硅層狀化合物；(3)將二氯亞砜或草酸氯或三氯化磷同對(duì)羧酸基丙酰胺苯基氧化硅層狀化合物反應(yīng)；其反應(yīng)過程及步驟如下將0.2g對(duì)羧酸基丙酰胺苯基氧化硅分散在30ml甲苯中，然后再加入60mmol二氯亞砜或草酸氯或三氯化磷，加熱至50℃，磁力攪拌3小時(shí)；然后冷卻到室溫后，減壓除去殘留的二氯亞砜或草酸氯或三氯化磷，最后抽濾，用二氯甲烷洗滌，真空干燥，最終得產(chǎn)物對(duì)丁酰胺酰氯基苯基氧化硅層狀化合物。
實(shí)施例2酰氯丁酰胺丙基氧化硅層狀化合物(B)的制備(1)事先制備好氨基丙基氧化硅-十二烷基硫酸層狀化合物；其制備方法為首先將2.88mmol的十二烷基硫酸鈉溶解到250ml的去離子水中，然后加入27.4mmol的3-氨基丙基三甲氧基硅烷，接著緩慢滴加0.5mol/L的鹽酸溶液調(diào)節(jié)混合溶液的pH值到2，并且在室溫下磁力攪拌14天進(jìn)行溶膠-凝膠過程，最后抽濾，分別用去離子水、乙醇洗滌，真空干燥，最終得到氨基丙基氧化硅-十二烷基硫酸層狀化合物；(2)將丁二酸酐同上述的氨基丙基氧化硅-十二烷基硫酸層狀化合物反應(yīng)；其反應(yīng)過程及步驟如下將0.1g氨基丙基氧化硅-十二烷基硫酸分散在50ml甲苯中，然后再加入18.6mmol的丁二酸酐，加熱至100℃，磁力攪拌1天；丁二酸酐的內(nèi)二酸酐的一部分同氨基丙基氧化硅-十二烷基硫酸層狀化合物中的氨基發(fā)生酰胺化反應(yīng)，另一部分成為羧酸基；最后抽濾，用乙醇洗滌，真空干燥，最終得產(chǎn)物羧酸基丙酰胺丙基氧化硅層狀化合物；(3)將二氯亞砜或草酸氯或三氯化磷同羧酸基丙酰胺丙基氧化硅層狀化合物反應(yīng)；其反應(yīng)過程及步驟如下將0.2g羧酸基丙酰胺丙基氧化硅分散在30ml甲苯中，然后再加入60mmol二氯亞砜或草酸氯或三氯化磷，加熱至100℃，磁力攪拌3小時(shí)；然后冷卻到室溫后，減壓除去殘留的二氯亞砜或草酸氯或三氯化磷，最后抽濾，用二氯甲烷洗滌，真空干燥，最終得產(chǎn)物丁酰胺酰氯基丙基氧化硅層狀化合物。
實(shí)施例3對(duì)酰氯順丁烯酰胺苯基氧化硅層狀化合物(C)的制備(1)事先制備好對(duì)氨基苯基氧化硅-十二烷基硫酸層狀化合物；其制備方法同上述的實(shí)施例1中的(1)步驟；(2)將順丁烯二酸酐同上述的對(duì)氨基苯基氧化硅-十二烷基硫酸層狀化合物反應(yīng)；其反應(yīng)過程及步驟如下將0.1g對(duì)氨基苯基氧化硅-十二烷基硫酸分散在50mlTHF中，然后再加入18.6mmol的順丁烯二酸酐，加熱至60℃，磁力攪拌1天；順丁烯二酸酐的內(nèi)二酸酐的一部分同對(duì)氨基苯基氧化硅-十二烷基硫酸層狀化合物中的氨基發(fā)生酰胺化反應(yīng)，另一部分成為羧酸基；最后抽濾，用乙醇洗滌，真空干燥，最終得產(chǎn)物對(duì)羧酸基順丙烯酰胺苯基氧化硅層狀化合物；(3)將二氯亞砜或草酸氯或三氯化磷同對(duì)羧酸基順丙烯酰胺苯基氧化硅層狀化合物反應(yīng)；其反應(yīng)過程及步驟如下將0.2g對(duì)羧酸基順丙稀酰胺苯基氧化硅分散在30ml甲苯中，然后再加入60mmol二氯亞砜或草酸氯或三氯化磷，加熱至60℃，磁力攪拌3小時(shí)；然后冷卻到室溫后，減壓除去殘留的二氯亞砜或草酸氯或三氯化磷，最后抽濾，用二氯甲烷洗滌，真空干燥，最終得產(chǎn)物對(duì)酰氯順丁烯酰胺苯基氧化硅層狀化合物。
實(shí)施例4酰氯順丁烯酰胺丙基氧化硅層狀化合物(D)的制備(1)事先制備好氨基丙基氧化硅-十二烷基硫酸層狀化合物；其制備方法同上述的實(shí)施例2中的(1)步驟；(2)將順丁烯二酸酐同上述的氨基丙基氧化硅-十二烷基硫酸層狀化合物反應(yīng)；其反應(yīng)過程及步驟如下將0.1g氨基丙基氧化硅-十二烷基硫酸分散在50ml甲苯中，然后再加入18.6mmol的順丁烯二酸酐，加熱至100℃，磁力攪拌1天；順丁烯二酸酐的內(nèi)二酸酐的一部分同氨基丙基氧化硅-十二烷基硫酸層狀化合物中的氨基發(fā)生酰胺化反應(yīng)，另一部分成為羧酸基；最后抽濾，用乙醇洗滌，真空干燥，最終得產(chǎn)物羧酸基順丙烯酰胺丙基氧化硅層狀化合物；(3)將二氯亞砜或草酸氯或三氯化磷同羧酸基順丙烯酰胺丙基氧化硅層狀化合物反應(yīng)；其反應(yīng)過程及步驟如下將0.2g羧酸基順丙烯酰胺丙基氧化硅分散在30ml甲苯中，然后再加入60mmol二氯亞砜或草酸氯或三氯化磷，加熱至100℃，磁力攪拌3小時(shí)；然后冷卻到室溫后，減壓除去殘留的二氯亞砜或草酸氯或三氯化磷，最后抽濾，用二氯甲烷洗滌，真空干燥，最終得產(chǎn)物酰氯順丁烯酰胺丙基氧化硅層狀化合物。
實(shí)施例5對(duì)酰氯戊酰胺苯基氧化硅層狀化合物(E)的制備(1)事先制備好對(duì)氨基苯基氧化硅-十二烷基硫酸層狀化合物；其制備方法同上述的實(shí)施例1中的(1)步驟；(2)將戊二酸酐同上述的對(duì)氨基苯基氧化硅-十二烷基硫酸層狀化合物反應(yīng)；其反應(yīng)過程及步驟如下將0.1g對(duì)氨基苯基氧化硅-十二烷基硫酸分散在50ml THF中，然后再加入18.6mmol的戊二酸酐，加熱至60℃，磁力攪拌1天；戊二酸酐的內(nèi)二酸酐的一部分同對(duì)氨基苯基氧化硅-十二烷基硫酸層狀化合物中的氨基發(fā)生酰胺化反應(yīng)，另一部分成為羧酸基；最后抽濾，用乙醇洗滌，真空干燥，最終得產(chǎn)物對(duì)羧酸基丁酰胺苯基氧化硅層狀化合物；(3)將二氯亞砜或草酸氯或三氯化磷同對(duì)羧酸基丁酰胺苯基氧化硅層狀化合物反應(yīng)；其反應(yīng)過程及步驟如下將0.2g對(duì)羧酸基丁酰胺苯基氧化硅分散在30ml甲苯中，然后再加入60mmol二氯亞砜或草酸氯或三氯化磷，加熱至60℃，磁力攪拌3小時(shí)；然后冷卻到室溫后，減壓除去殘留的二氯亞砜或草酸氯或三氯化磷，最后抽濾，用二氯甲烷洗滌，真空干燥，最終得產(chǎn)物對(duì)酰氯戊酰胺苯基氧化硅層狀化合物。
實(shí)施例6酰氯戊酰胺丙基氧化硅層狀化合物(F)的制備(1)事先制備好氨基丙基氧化硅-十二烷基硫酸納米層狀化合物；其制備方法同上述的實(shí)施例2中的(1)步驟；(2)將戊二酸酐同上述的氨基丙基氧化硅-十二烷基硫酸層狀化合物反應(yīng)；其反應(yīng)過程及步驟如下將0.1g氨基丙基氧化硅-十二烷基硫酸分散在50ml甲苯中，然后再加入18.6mmol的戊二酸酐，加熱至100℃，磁力攪拌1天；戊二酸酐的內(nèi)二酸酐的一部分同氨基丙基氧化硅-十二烷基硫酸層狀化合物中的氨基發(fā)生酰胺化反應(yīng)，另一部分成為羧酸基；最后抽濾，用乙醇洗滌，真空干燥，最終得產(chǎn)物羧酸基丁酰胺丙基氧化硅層狀化合物；(3)將二氯亞砜或草酸氯或三氯化磷同羧酸基丁酰胺丙基氧化硅層狀化合物反應(yīng)；其反應(yīng)過程及步驟如下將0.2g羧酸基丁酰胺丙基氧化硅分散在30ml甲苯中，然后再加入60mmol二氯亞砜或草酸氯或三氯化磷，加熱至100℃，磁力攪拌3小時(shí)；然后冷卻到室溫后，減壓除去殘留的二氯亞砜或草酸氯或三氯化磷，最后抽濾，用二氯甲烷洗滌，真空干燥，最終得產(chǎn)物酰氯戊酰胺丙基氧化硅層狀化合物。
以上各產(chǎn)物經(jīng)X射線衍射法，元素分析，紅外光譜法，固體核磁共振檢測(cè)，證實(shí)了前述的納米層狀結(jié)構(gòu)的存在，并保持完好。
權(quán)利要求
1.一種具有規(guī)則排列酰氯基的納米層狀化合物，包括有(A)對(duì)酰氯丁酰胺苯基氧化硅層狀化合物、(B)酰氯丁酰胺丙基氧化硅層狀化合物；(C)對(duì)酰氯順丁烯酰胺苯基氧化硅層狀化合物、(D)酰氯順丁烯酰胺丙基氧化硅層狀化合物、(E)對(duì)酰氯戊酰胺苯基氧化硅層狀化合物、(F)酰氯戊酰胺丙基氧化硅層狀化合物。其化學(xué)分子式和結(jié)構(gòu)分別為(A)對(duì)酰氯丁酰胺苯基氧化硅層狀化合物分子式-SiO1.5C6H4NHCOC2H4COCl結(jié)構(gòu)為 (B)酰氯丁酰胺丙基氧化硅層狀化合物分子式-SiO1.5C3H6NHCOC2H4COCl結(jié)構(gòu)為 (C)對(duì)酰氯順丁烯酰胺苯基氧化硅層狀化合物分子式-SiO1.5C6H4NHCOC2H2COCl結(jié)構(gòu)為 (D)酰氯順丁烯酰胺丙基氧化硅層狀化合物分子式-SiO1.5C3H6NHCOC2H2COCl結(jié)構(gòu)為 (E)對(duì)酰氯戊酰胺苯基氧化硅層狀化合物分子式-SiO1.5C6H4NHCOC3H6COCl結(jié)構(gòu)為 (F)酰氯戊酰胺丙基氧化硅層狀化合物分子式-SiO1.5C3H6NHCOC3H6COCl結(jié)構(gòu)為
2.權(quán)利要求1所述的一種具有規(guī)則排列酰氯基的納米層狀化合物(A)、(B)、(C)、(D)、(E)、(F)的制備方法，其特征在于利用已經(jīng)合成的帶有規(guī)則排列羧酸基的納米層狀化合物同過量的二氯亞砜，草酸氯或三氯化磷進(jìn)行液固相接枝反應(yīng)，從而得到穩(wěn)定的具有規(guī)則排列酰氯基的納米層狀化合物；層狀化合物(A)、(B)、(C)、(D)、(E)、(F)各自的制備過程和反應(yīng)步驟如下A.對(duì)酰氯丁酰胺苯基氧化硅層狀化合物(A)的制備(a)事先制備好對(duì)氨基苯基氧化硅-十二烷基硫酸層狀化合物；其制備方法為首先將十二烷基硫酸鈉溶解于去離子水中，然后加入對(duì)氨基苯基三甲氧基硅烷，接著緩慢滴加鹽酸溶液調(diào)節(jié)混合溶液的pH值到2～3，并且在室溫下磁力攪拌12天進(jìn)行溶膠-凝膠過程；最后抽濾，分別用去離子水、乙酰洗滌，真空干燥得到對(duì)氨基苯基氧化硅-十二烷基硫酸層狀化合物；(b)將丁二酸酐同上述的對(duì)氨基苯基氧化硅-十二烷基硫酸層狀化合物反應(yīng)；其反應(yīng)過程及步驟如下將對(duì)氨基苯基氧化硅-十二烷基硫酸分散在THF中，然后再加入丁二酸酐，加熱至50℃，磁力攪拌1天；最后抽濾，用乙醇洗滌，真空干燥，最終得產(chǎn)物對(duì)羧酸基丙酰胺苯基氧化硅層狀化合物；(c)將二氯亞砜或草酸氯或三氯化磷同對(duì)羧酸基丙酰胺苯基氧化硅層狀化合物反應(yīng)；其反應(yīng)過程及步驟如下將對(duì)羧酸基丙酰胺苯基氧化硅分散在甲苯中，然后再加入二氯亞砜或草酸氯或三氯化磷，加熱至50℃，磁力攪拌3小時(shí)；最后抽濾，用二氯甲烷洗滌，真空干燥，最終得產(chǎn)物對(duì)酰氯丁酰胺苯基氧化硅層狀化合物；B.酰氯丁酰胺丙基氧化硅層狀化合物(B)的制備(a)事先制備好氨基丙基氧化硅-十二烷基硫酸層狀化合物；其制備方法為首先將十二烷基硫酸鈉溶解于去離子水中，然后加入3-氨基丙基三甲氧基硅烷，接著緩慢滴加鹽酸溶調(diào)節(jié)混合溶液的pH值紅2～3，并且在室溫下磁力攪拌14天進(jìn)行溶膠-凝膠過程，最后抽濾，分別用去離子水、乙醇洗滌，真空干燥，最終得到氨基丙基氧化硅-十二烷基硫酸層狀化合物；(b)將丁二酸酐同上述的氨基丙基氧化硅-十二烷基硫酸層狀化合物反應(yīng)；其反應(yīng)過程及步驟如下將氨基丙基氧化硅-十二烷基硫酸分散在甲苯中，然后加入丁二酸酐，加熱至100℃，磁力攪拌1天；最后抽濾，用乙醇洗滌，真空干燥，最終得產(chǎn)物羧酸基丙酰胺丙基氧化硅層狀化合物；(c)將二氯亞砜或草酸氯或三氯化磷同羧酸基丙酰胺丙基氧化硅層狀化合物反應(yīng)；其反應(yīng)過程及步驟如下將羧酸基丙酰胺丙基氧化硅分散在甲苯中，然后再加入二氯亞砜或草酸氯或三氯化磷，加熱至100℃，磁力攪拌3小時(shí)；最后抽濾，用二氯甲烷洗滌，真空干燥，最終得產(chǎn)物酰氯丁酰胺丙基氧化硅層狀化合物。C.對(duì)酰氯順丁烯酰胺苯基氧化硅層狀化合物(C)的制備(a)事先制備好對(duì)氨基苯基氧化硅-十二烷基硫酸層狀化合物；其制備方法同上述的A中的(a)步驟；(b)將對(duì)氨基苯基氧化硅-十二烷基硫酸層狀化合物分散在THF中，然后加入順丁烯二酸酐，加熱至60℃，磁力攪拌1天，最后抽濾，用乙醇洗滌，真空干燥，最終得產(chǎn)物對(duì)羧酸基順丙烯酰胺苯基氧化硅層狀化合物；(c)將二氯亞砜或草酸氯或三氯化磷同對(duì)羧酸基順丙烯酰胺苯基氧化硅層狀化合物反應(yīng)；其反應(yīng)過程及步驟如下將對(duì)羧酸基順丙烯酰胺苯基氧化硅分散在甲苯中，然后再加入二氯亞砜或草酸氯或三氯化磷，加熱至60℃，磁力攪拌3小時(shí)；最后抽濾，用二氯甲烷洗滌，真空干燥，最終得產(chǎn)物對(duì)酰氯順丁烯酰胺苯基氧化硅層狀化合物；D.酰氯順丁烯酰胺丙基氧化硅層狀化合物(D)的制備(a)事先制備好氨基丙基氧化硅-十二烷基硫酸層狀化合物；其制備方法同上述的B中的(a)步驟；(b)將氨基丙基氧化硅-十二烷基硫酸層狀化合物分散在甲苯中，然后加入順丁烯二酸酐，加熱至100℃，磁力攪拌1天，最后抽濾，用乙醇洗滌，真空干燥，最終得產(chǎn)物羧酸基順丙烯酰胺丙基氧化硅層狀化合物。(c)將二氯亞砜或草酸氯或三氯化磷同羧酸基順丙烯酰胺丙基氧化硅層狀化合物反應(yīng)；其反應(yīng)過程及步驟如下將羧酸基順丙烯酰胺丙基氧化硅分散在甲苯中，然后再加入二氯亞砜或草酸氯或三氯化磷，加熱至100℃，磁力攪拌3小時(shí)；最后抽濾，用二氯甲烷洗滌，真空干燥，最終得產(chǎn)物酰氯順丁烯酰胺丙基氧化硅層狀化合物；E.對(duì)酰氯戊酰胺苯基氧化硅層狀化合物(E)的制備(a)事先制備好對(duì)氨基苯基氧化硅-十二烷基硫酸層狀化合物；其制備方法同上述的A中的(a)步驟；(b)將對(duì)氨基苯基氧化硅-十二烷基硫酸層狀化合物分散在THF中，然后加入戊二酸酐，加熱至60℃，磁力攪拌1天，最后抽濾，用乙醇洗滌，真空干燥，最終得產(chǎn)物對(duì)羧酸基丁酰胺苯基氧化硅層狀化合物；(c)將二氯亞砜或草酸氯或三氯化磷同對(duì)羧酸基丁酰胺苯基氧化硅層狀化合物反應(yīng)；其反應(yīng)過程及步驟如下將對(duì)羧酸基丁酰胺苯基氧化硅層狀化合物分散在甲苯中，然后再加入二氯亞砜或草酸氯或三氯化磷，加熱至60℃，磁力攪拌3小時(shí)；最后抽濾，用二氯甲烷洗滌，真空干燥，最終得產(chǎn)物對(duì)酰氯戊酰胺苯基氧化硅層狀化合物；F.酰氯戊酰胺丙基氧化硅層狀化合物(F)的制備(a)事先制備好氨基丙基氧化硅-十二烷基硫酸層狀化合物；其制備方法同上述的B中的(a)步驟；(b)將氨基丙基氧化硅-十二烷基硫酸層狀化合物分散在甲苯中，然后加入戊二酸酐，加熱至100℃，磁力攪拌1天，最后抽濾，用乙醇洗滌，真空干燥，最終得產(chǎn)物羧酸基丁酰胺丙基氧化硅層狀化合物；(c)將二氯亞砜或草酸氯或三氯化磷同羧酸基丁酰胺丙基氧化硅層狀化合物反應(yīng)；其反應(yīng)過程及步驟如下將羧酸基丁酰胺丙基氧化硅分散在甲苯中，然后再加入二氯亞砜或草酸氯或三氯化磷，加熱至100℃，磁力攪拌3小時(shí)；最后抽濾，用二氯甲烷洗滌，真空干燥，最終得產(chǎn)物酰氯戊酰胺丙基氧化硅層狀化合物。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種具有規(guī)則排列酰氯基的納米層狀化合物及其制備方法，屬于有機(jī)納米層狀化合物制備技術(shù)領(lǐng)域。本發(fā)明方法首先利用帶有一個(gè)有機(jī)官能團(tuán)的硅烷基化合物，如3－氨基丙基三甲氧基硅烷、對(duì)氨基苯基三甲氧基硅烷，作為結(jié)構(gòu)形成材料，在酸性條件下同陰離子表面活性劑如十二烷基硫酸鈉之間的相互作用而形成帶有規(guī)則排列氨基的層狀結(jié)構(gòu)化合物；然后，利用內(nèi)二酸酐，如丁二酸酐、順丁烯二酸酐，戊二酸酐，同層狀結(jié)構(gòu)化合物中的氨基進(jìn)行液固相反應(yīng)，得到具有規(guī)則排列的羧酸基的納米層狀結(jié)構(gòu)化合物。然后利用二氯亞砜，草酸氯，三氯化磷，同層狀結(jié)構(gòu)化合物中的羧酸基進(jìn)行反應(yīng)形成酰氯，最終得到穩(wěn)定的，具有規(guī)則排列酰氯基的納米層狀化合物。
文檔編號(hào)C08G77/06GK101041716SQ20071003994
公開日2007年9月26日 申請(qǐng)日期2007年4月25日 優(yōu)先權(quán)日2007年4月25日
發(fā)明者姚建, 施利毅, 尤曉慶 申請(qǐng)人:上海大學(xué)