[發(fā)明專利]一種咪唑改性的苯乙烯型大孔吸附樹(shù)脂的制備方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 200710055629.6
• 申請(qǐng)日: 2007-05-15
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN101070400A
• 公開(kāi)（公告）日: 2007-11-14
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 牛利;張齊賢;許曉宇
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中國(guó)科學(xué)院長(zhǎng)春應(yīng)用化學(xué)研究所
• 主分類號(hào): C08J7/12
• 分類號(hào): C08J7/12;C08K5/3445;C08L25/00;B01J20/26
• 代理公司: 長(zhǎng)春科宇專利代理有限責(zé)任公司
• 代理人: 馬守忠

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種咪唑改性的苯乙烯型大孔吸附樹(shù)脂的制備方法。

背景技術(shù)

大孔吸附樹(shù)脂是近十余年發(fā)展起來(lái)的一類有較好吸附性能的交聯(lián)聚合物，它具有良好的大孔網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)、比表面積大、物理化學(xué)穩(wěn)定性高、再生簡(jiǎn)便、高效節(jié)能等諸多優(yōu)點(diǎn)，可廣泛應(yīng)用于有效成分的分離純化，在環(huán)保、食品和醫(yī)藥等多領(lǐng)域具有極大的應(yīng)用價(jià)值。吸附樹(shù)脂根據(jù)極性不同主要分為非極性、弱極性和極性樹(shù)脂，目前常用的為苯乙烯型和丙烯腈型。吸附樹(shù)脂的吸附性是由于范德華引力或生成氫鍵的結(jié)果，同時(shí)其網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)和較大的比表面積，又使其具有篩選性能，是吸附和篩選原理相結(jié)合的分離材料。常用的交聯(lián)聚苯乙烯吸附樹(shù)脂疏水性強(qiáng)，水相與樹(shù)脂之間的界面能較大，通常通過(guò)胺化反應(yīng)增加樹(shù)脂的極性和親水性，具有離子交換基團(tuán)的強(qiáng)極性吸附樹(shù)脂雖有某些研究報(bào)道，但至今未獲廣泛的應(yīng)用，其原因是制造困難、產(chǎn)率較低，咪唑改性的苯乙烯型大孔吸附樹(shù)脂至今未見(jiàn)文獻(xiàn)報(bào)道，咪唑離子液體由于其獨(dú)特的物理化學(xué)性質(zhì)及其物化性質(zhì)的可控性，在多個(gè)領(lǐng)域備受人們的關(guān)注，通過(guò)改性反應(yīng)，將功能化的咪唑離子引入至苯乙烯類大孔吸附樹(shù)脂中，制備出功能化咪唑離子改性的苯乙烯型大孔吸附樹(shù)脂，對(duì)于吸附樹(shù)脂的應(yīng)用和研究具有極其重要的意義。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明提供一種咪唑改性的苯乙烯型大孔吸附樹(shù)脂的制備方法，

(1)、首先，通過(guò)咪唑的成鹽反應(yīng)，在1位上引入功能化基團(tuán)，實(shí)現(xiàn)咪唑的功能化，功能化咪唑③的功能化基團(tuán)是：不同鏈長(zhǎng)烷烴基、胺基、羧基或羥基。

咪唑的功能化反應(yīng)過(guò)程如下：

X＝Br，R＝CH₃，n＝0，3，7，9，11，13，15，17；R＝COOH，n＝1；R＝NH₂，n＝2或R＝OH，n＝3

如上所示，咪唑的功能化反應(yīng)采用咪唑離子的常規(guī)合成反應(yīng)方法，步驟和條件如下：

咪唑①同功能化的溴代烷②和催化劑碳酸鉀的摩爾比為1∶0.5～2.5∶0.5～2.5；四氫呋喃溶液為溶劑，氮?dú)獗Ｗo(hù)，在20～100℃油浴反應(yīng)12～96小時(shí)，反應(yīng)完畢，過(guò)濾除去碳酸鉀，蒸餾除去溶劑；以體積比為5∶3的二氯甲烷和正己烷混合液為洗脫劑，100～200目硅膠柱層析提純，得到功能化咪唑③；

所述功能化咪唑③的功能化基團(tuán)是胺基、不同鏈長(zhǎng)烷烴基、羧基和羥基。

(2)、再把步驟(1)得到功能化咪唑③與己氯化反應(yīng)的苯乙烯型大孔吸附樹(shù)脂反應(yīng)，實(shí)現(xiàn)苯乙烯型大孔吸附樹(shù)脂的咪唑改性，得到一種咪唑改性的苯乙烯型大孔吸附樹(shù)脂。

下面是功能化咪唑改性的苯乙烯型大孔吸附樹(shù)脂的反應(yīng)過(guò)程：

R＝CH₃，n＝0，3，7，9，11，13，15，17；R＝COOH，n＝1；R＝NH₂，n＝2或R＝OH，n＝3

如上所示，實(shí)現(xiàn)苯乙烯型大孔吸附樹(shù)脂的咪唑改性的步驟和條件如下：

④為氯甲基化的苯乙烯型大孔吸附樹(shù)脂購(gòu)自西安電力樹(shù)脂廠，其中氯質(zhì)量含量為18％，氯甲基化的苯乙烯型大孔吸附脂④中的氯的摩爾含量與功能化咪唑③的摩爾比為0.1∶0.5～5，甲苯為溶劑，氮?dú)獗Ｗo(hù)，在40～120℃油浴反應(yīng)4～48小時(shí)，反應(yīng)完畢，過(guò)濾除去溶劑甲苯和未反應(yīng)的功能化咪唑③，用乙醇洗滌，得咪唑改性的苯乙烯型大孔吸附樹(shù)脂⑤。

本發(fā)明將功能化的咪唑離子引入至苯乙烯型大孔吸附樹(shù)脂中，利用咪唑離子獨(dú)特的物理化學(xué)性質(zhì)及其物化性質(zhì)的可控性，既可增加樹(shù)脂的極性和親水性，又可拓寬苯乙烯類大孔吸附樹(shù)脂在食品、藥物等領(lǐng)域的分離純化范圍，這對(duì)于吸附樹(shù)脂的應(yīng)用和研究具有極其重要的意義。

具體實(shí)施方式

實(shí)施例1：

當(dāng)R為甲基，n為0時(shí)，即③為甲基咪唑，購(gòu)自上海凱樂(lè)公司，制備的條件和步驟如下：

把把1.97g氯甲基化的苯乙烯型大孔吸附樹(shù)脂④其氯摩爾含量為0.01mol與0.41g即0.005mol的功能化咪唑③加入40ml甲苯溶液中，于40℃油浴反應(yīng)4小時(shí)，反應(yīng)完畢過(guò)濾，得咪唑改性的苯乙烯型大孔吸附樹(shù)脂⑤。

實(shí)施例2：

當(dāng)R為甲基，n為3時(shí)，即②為溴丁烷，反應(yīng)過(guò)程如下：

咪唑①、溴丁烷②和碳酸鉀的摩爾比為1∶0.5∶0.5，首先把6.80g即0.1mol的咪唑①溶于140ml的四氫呋喃溶液中，加入6.85g即0.05mol的溴丁烷②6.9g即0.05mol的無(wú)水碳酸鉀，氮?dú)獗Ｗo(hù)，于20℃油浴反應(yīng)12小時(shí)，反應(yīng)完畢，過(guò)濾除去碳酸鉀，蒸餾除去溶劑；1500ml二氯甲烷和900ml正己烷的混合液為洗脫劑，100～200目硅膠柱層析提純，得功能化咪唑③；