[發明專利]一種末端基團為氨基的納米金剛石衍生物及其制備方法和用途

有效

• 申請號: 201310051005.2
• 申請日: 2013-02-08
• 公開（公告）號: CN103173267A
• 公開（公告）日: 2013-06-26
• 發明（設計）人: 柯剛;譚湘倩;浣石;黃風雷
• 申請（專利權）人: 廣州大學
• 主分類號: C10M159/12
• 分類號: C10M159/12;C10M177/00;C10N30/06
• 代理公司: 廣州市越秀區海心聯合專利代理事務所(普通合伙) 44295
• 代理人: 馬麗麗

1.一種末端基團為氨基的納米金剛石衍生物，其特征在于：它是采用經純化、混酸氧化處理后的納米金剛石，先與氯化亞砜反應，然后分別與二元胺化合物、三氯均三嗪進行親核取代反應，再與二元胺化合物、三氯均三嗪進行迭代反應得到的，其中氨基的含量為0.01%~0.1%。

2.如權利要求1所述的一種末端基團為氨基的納米金剛石衍生物，其特征在于：所述二元胺化合物為1，3-丙二胺或者l，6-己二胺。

3.如權利要求1或2所述的一種末端基團為氨基的納米金剛石衍生物的制備方法，其特征在于包括以下步驟：

（1）對納米金剛石的純化、混酸氧化處理步驟：取納米金剛石100g，用40wt%的氫氟酸水溶液浸泡回流48h后，過濾，用流水洗凈，干燥；在2M的HNO₃溶液中超聲36h，回流48h，過濾，用流水洗凈；然后在pH為10，濃度為30wt%的OP-10的水溶液中超聲10h，過濾，用流水洗凈，反復2次后，浸入3M的HCl溶液中，超聲24h，過濾，用流水洗凈，干燥；在體積比為1：1的濃硫酸和濃硝酸中超聲72h后，回流96h，離心，用流水洗凈后干燥備用；

（2）將經純化、混酸氧化處理后的納米金剛石，與氯化亞砜反應，將納米金剛石表面的羧酸基團轉化為反應活性較強的酰氯基團，然后離心分離氯化亞砜，經四氫呋喃洗凈后，真空干燥；

（3）將步驟（2）制備得到的表面含酰氯基團的納米金剛石，在氮氣保護下，同二元胺化合物在N，N’-二甲基甲酰胺中發生親核取代反應，在納米金剛石表面引入活潑的氨基，然后減壓蒸除N，N’-二甲基甲酰胺，經蒸餾水洗凈后真空干燥；

（4）將步驟（3）制備得到的表面含氨基的納米金剛石，在四氫呋喃中與三氯均三嗪反應，將含有活潑氯原子的三嗪環引入納米金剛石的表面，然后減壓蒸除四氫呋喃，經乙醚洗凈后真空干燥；

（5）將步驟（4）制備得到的表面含三嗪環的納米金剛石在N，N’-二甲基甲酰胺中溶解，在氮氣保護下45~50℃均勻攪拌2h后，50℃于12h內緩慢滴加到溶解有二元胺化合物的N，N’-二甲基乙酰胺溶液，滴加完畢后于50℃恒溫反應48h后，再升溫至90~100℃恒溫反應48h，減壓蒸除溶劑，經蒸餾水洗凈后真空干燥；

（6）將步驟（5）制備的表面含氨基的納米金剛石，在四氫呋喃中與三氯均三嗪反應，然后減壓蒸除四氫呋喃，經乙醚洗凈后真空干燥；

（7）將步驟（6）制備的表面含三嗪環的納米金剛石在N，N’-二甲基甲酰胺中溶解，在氮氣保護下45~50℃均勻攪拌12h后，50℃于24h內緩慢滴加到溶解有二元胺化合物的N，N’-二甲基乙酰胺溶液中，滴加完畢后于50℃恒溫反應56h后，再升溫至95℃恒溫反應72h，減壓蒸除溶劑，經蒸餾水洗凈后真空干燥；

（8）將步驟（7）制備的表面含氨基的納米金剛石加入四氫呋喃中與三氯均三嗪反應，然后減壓蒸除四氫呋喃，經乙醚洗凈真空干燥；

（9）將步驟（8）制備的表面含三嗪環的納米金剛石在N，N’-二甲基甲酰胺中溶解，在氮氣保護下45~50℃均勻攪拌18h后，50℃于36h內緩慢滴加到溶解有二元胺化合物的N，N’-二甲基乙酰胺溶液，滴加完畢后50℃恒溫反應48h后，再升溫至95℃恒溫反應80h，減壓蒸除溶劑，經蒸餾水洗凈后真空干燥，最終得到末端基團為氨基的納米金剛石衍生物。

4.如權利要求3所述的一種末端基團為氨基的納米金剛石衍生物的制備方法，其特征在于：上述步驟（2）中的納米金剛石為50g，氯化亞砜為600ml；反應條件為：在200kHz、500W的超聲儀中超聲24h后，80℃的溫度條件回流48h；離心條件為：以6000rpm的轉速離心10min；真空干燥的條件為：室溫條件真空干燥24h。

5.如權利要求3所述的一種末端基團為氨基的納米金剛石衍生物的制備方法，其特征在于：上述步驟（3）中表面含酰氯基團的納米金剛石為25g，二元官能團有機化合物二元胺化合物為300g，N，N’-二甲基甲酰胺為1000ml；反應條件為：在200kHz、500W的超聲儀中超聲24h后，95℃的溫度條件攪拌72h；真空干燥的條件為：室溫真空干燥96h。