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(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于化學(xué)合成領(lǐng)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，該聚合物可用于二氧化碳、二氧化硫、甲醛、二噁英等有害氣體的捕集，油品中硫氮雜環(huán)化合物固相萃取分離，及固相電解質(zhì)材料等領(lǐng)域。離子液體是近十幾年內(nèi)才發(fā)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(jī)陽離子和無機(jī)/有機(jī)陰離子組成的有機(jī)鹽。與傳統(tǒng)無機(jī)鹽相比，離子液體具有低得多的熔點(diǎn)，通常在室溫或其以下就呈液體狀態(tài)，另外具有不揮發(fā)、液態(tài)范圍寬、電化學(xué)窗口寬、對(duì)無機(jī)物/有機(jī)物良好的溶解吸收能力、不可燃爆、結(jié)構(gòu)性質(zhì)可設(shè)計(jì)等新穎特性，使得它們被廣泛應(yīng)用于氣體吸附、萃取分離、電化學(xué)、有機(jī)合成、功能材料等領(lǐng)域，成為當(dāng)前綠色化學(xué)領(lǐng)域的一個(gè)研究熱點(diǎn)。近幾年來，離子液體與高分子的結(jié)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(jìn)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(tuán)，同時(shí)具有許多高分子材料的特性，已經(jīng)在氣體吸附、固相電解質(zhì)、抗靜電材料、高分子催化等領(lǐng)域展現(xiàn)出了良好的應(yīng)用前景。對(duì)這類新型離子液體聚合物材料的研究剛剛起步，目前被報(bào)道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(kuò)展，它們的物化性能如熱穩(wěn)定性等有待改進(jìn)。在本發(fā)明中，我們合成了一種新的離子液體聚合物，該聚合物可用于二氧化碳、二氧化硫、甲醛、二噁英等有害氣體的捕集，油品中硫氮雜環(huán)化合物固相萃取分離，及固相電解質(zhì)材料等領(lǐng)域。這種新的離子液體聚合物及其制備方法，目前尚未見報(bào)道。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)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(duì)乙烯芐基-三乙基季銨六氟磷酸鹽)，縮寫式為P[vbtea]PF6，提供了它的制備合成方法。一、p[vbtea]pf6本發(fā)明合成的P[VBTEA]PF6，其化學(xué)結(jié)構(gòu)式如下
權(quán)利要求
1. 一種離子液體聚合物，即聚(對(duì)乙烯芐基-三乙基季銨六氟磷酸鹽)，縮寫式為 P[VBTEA]PF6，其化學(xué)結(jié)構(gòu)式如下
2.如權(quán)利要求1所述的P[VBTEA]PF6m合成方法，其特征在于，先以三乙胺與對(duì)氯甲基苯乙烯發(fā)生季銨化反應(yīng)得到對(duì)乙烯芐基-三乙基季銨氯鹽，然后與六氟磷酸鉀發(fā)生陰離子交換，得到對(duì)乙烯芐基-三乙基-季銨六氟磷酸鹽，最后通過自由基聚合反應(yīng)得到P [VBTEA] PF6。
3.如權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，對(duì)乙烯芐基-三乙基季銨氯鹽的合成方法為將三乙胺與對(duì)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(yīng)2 Mh，反應(yīng)結(jié)束后，用乙醚洗滌 3 5次即得。
4.如權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，對(duì)乙烯芐基-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(zhì)量是[VBTEA] Cl質(zhì)量的0. 1 % 2%，20°C 50°C下攪拌反應(yīng)6 48h， 反應(yīng)結(jié)束后，將上層液相用乙醚洗滌3次即得。
5.如權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，P[VBTEA]PF6的合成方法為在氮?dú)獗Ｗo(hù)下， 將[VBTEA]PF6溶于一定量N，N-二甲基甲酰胺(縮寫式為DMF)中，再加入偶氮二異丁腈 (縮寫式為AIBN，其質(zhì)量為[VBTEA]PFJ々0. 1 % 3% )，將該混合液浸入20°C 80°C油浴中反應(yīng)池 12h，反應(yīng)結(jié)束后，將混合溶液倒入大量甲醇中沉淀，將得到的固體進(jìn)行100°C 真空干燥1 ! 24h即得。
全文摘要
本發(fā)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(duì)乙烯芐基-三乙基季銨六氟磷酸鹽)，其先用三乙胺與對(duì)氯甲基苯乙烯進(jìn)行季銨化反應(yīng)，然后與六氟磷酸鉀進(jìn)行離子交換得到單體，最后通過自由基聚合得到聚(對(duì)乙烯芐基-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(wěn)定性和高的玻璃轉(zhuǎn)化溫度，可用于二氧化碳、二氧化硫、甲醛、二噁英等有害氣體的捕集，油品中硫氮雜環(huán)化合物固相萃取分離，及固相電解質(zhì)材料等領(lǐng)域。
文檔編號(hào)C08F112/14GK102268111SQ20101019165
公開日2011年12月7日 申請(qǐng)日期2010年6月4日 優(yōu)先權(quán)日2010年6月4日
發(fā)明者于光認(rèn), 劉辛興, 浦承皓, 陳曉春 申請(qǐng)人:北京化工大學(xué)