[發明專利]一種配位印跡聚合物及其制備方法

有效

• 申請號: 201310113527.0
• 申請日: 2013-03-19
• 公開（公告）號: CN103193928A
• 公開（公告）日: 2013-07-10
• 發明（設計）人: 張田林;朱彩艷
• 申請（專利權）人: 淮海工學院
• 主分類號: C08F220/34
• 分類號: C08F220/34;C08F226/06;C08F220/60;C08F226/02;C08F220/56;C08F220/14;C08F8/44;C08F8/32;C08F8/42;C08J3/24;C08J9/26;B01J20/26;B01J20/30
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1.一種配位印跡聚合物，指的是大分子側鏈上連接季銨鹽和水楊醛縮鄰氨基苯甲酸功能基的配位印跡聚合物，其特征在于所述配位印跡聚合物是以通式(Ia)、通式(Ib)或通式(Ic)所示結構的大分子功能單體、模板物質和交聯固化劑為原料，通過螯合反應和縮合反應所制得的：

其中通式(Ia)、通式(Ib)或通式(Ic)中的R選取H或甲基，R₁和R₂分別選取C₁～C₁₈烷基中的一種，Y選取O或NH；Z選取苯基、-COOCH₃、-COOC₂H₅、-CONH₂或-CN中的一種，X^-選取F^-、Cl^-、Br^-、CH₃COO^-、NO₃^-或SO₄^2-中的一種，n和m分別選自6～5000中的一種正整數，p選自2～12中的一種正整數；

所述的模板物質指的是過渡金屬離子、鑭系金屬離子或錒系金屬離子中的一種；

所述的交聯固化劑指的是脲醛樹脂水溶液、蜜胺樹脂水溶液或酚醛樹脂水溶液中的一種。

2.依照權利要求1所述的配位印跡聚合物的制備方法，其特征在于是依據以下制備步驟實現的：

步驟一、通式(Ia)、通式(Ib)或通式(Ic)大分子功能單體的制備

在裝有攪拌器、氣體引入管、溫度計的反應瓶中，加入通式(IIa)、通式(IIb)或通式(IIc)單體和第二單體、引發劑以及有機溶劑，控制聚合溫度65～95℃，攪拌聚合時間4～8小時后，降低反應瓶內的物料溫度至-5～25℃；然后向反應瓶中分批次加入5-氯甲基水楊醛，5-氯甲基水楊醛加料完畢，將反應瓶內的物料溫度提升至65～95℃，保溫反應2小時；降低反應瓶內的物料溫度至-5～25℃，過濾獲得濾餅，將所述濾餅用無水乙醇溶解后倒回反應瓶中，再分批次加入鄰氨基苯甲酸，繼續攪拌保溫反應4～8小時，將反應瓶內的物料溫度降至10～25℃，制得通式(Ia)、通式(Ib)或通式(Ic)所示結構的大分子功能單體乙醇溶液，將所制得的通式(Ia)、通式(Ib)或通式(Ic)大分子功能單體乙醇溶液倒入丁酮中，析出沉淀，過濾，制得通式(Ia)、通式(Ib)或通式(Ic)大分子功能單體，備用；

其中通式(IIa)、通式(IIb)或通式(IIc)單體的化學結構由下述結構式所示：

所述通式(IIa)、通式(IIb)或通式(IIc)單體中的R選取H或甲基，R₁和R₂分別選取C₁～C₁₈烷基中的一種，p選自2～12中的一種正整數；

所述第二單體選自苯乙烯、甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸乙酯、丙烯酸乙酯、甲基丙烯酰胺、丙烯酸酰胺或丙烯腈中的一種；

所述引發劑選自偶氮二異丁腈或過氧化苯甲酰；

所述有機溶劑選自甲苯、二甲苯、乙酸乙酯、丁酮、1，4-二氧六環、乙二醇二甲醚、乙二醇二乙醚、乙二醇二丁醚、氯仿、1，2-二氯乙烷、氯苯、四氯化碳、乙醇、丙醇或丁醇中的一種或兩種以上；

所述通式(IIa)、通式(IIb)或通式(IIc)單體∶第二單體∶引發劑∶5-氯甲基水楊醛∶鄰氨基苯甲酸∶有機溶劑∶無水乙醇∶丁酮的用量質量比是100∶0～200∶1～15∶50～200∶50～200∶500～3000∶500～3000∶500～3000；

步驟二、配位聚合物的制備

將步驟一制得的通式(Ia)、通式(Ib)或通式(Ic)大分子功能單體充分溶解在去離子水中，室溫下加入模板物質的飽和水溶液，加入飽和碳酸鈉水溶液，使得反應物體系的pH值在7.5～8.5之間，攪拌反應時間為2～8小時，即制得配位聚合物水溶液，備用；

其中所述模板物質指的是過渡金屬離子、鑭系金屬離子或錒系金屬離子中的一種，所述模板物質的用量是步驟一中所述鄰氨基苯甲酸摩爾量的0.8～1.2倍；

步驟三、配位印跡聚合物的制備

在步驟二制得的所述配位聚合物水溶液中，室溫下加入交聯固化劑，攪拌0.5～1.5小時后，用30％的乙酸水溶液調節反應物體系的pH值在4.5～5.5之間，再加入有機分散劑，繼續攪拌0.5～2.5小時，此后將反應物體系的溫度提高至65～95℃進行固化2小時，降低反應物體系溫度至室溫，過濾得到濾餅，用去離子水洗滌所述濾餅3～5次，再使用摩爾濃度為1.0～2.5mol/L的鹽酸連續洗滌所述濾餅，除盡所述濾餅中的模板物質，即制得配位印跡聚合物樹脂球；

其中所述交聯固化劑指的是脲醛樹脂水溶液、蜜胺樹脂水溶液或酚醛樹脂水溶液中的一種，所述交聯固化劑的用量是所述配位聚合物水溶液質量的0.05～1.5倍；

所述有機分散劑指的是氯仿、四氯化碳、1，2-二氯乙烷、氯苯、汽油、柴油或液體石蠟中的一種，所述有機分散劑的用量是所述配位聚合物水溶液質量的0.5～2.5倍。