[發(fā)明專利]基于烷基銨鹽的側(cè)鏈型磁性單體、聚合物及其制備方法和應(yīng)用

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201410243332.2
• 申請日: 2014-05-30
• 公開（公告）號: CN104003926A
• 公開（公告）日: 2014-08-27
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 袁曉燕;代冬冬;任麗霞
• 申請（專利權(quán)）人: 天津大學(xué)
• 主分類號: C07D209/76
• 分類號: C07D209/76;C08G61/12;H01F1/42
• 代理公司: 天津市北洋有限責(zé)任專利代理事務(wù)所 12201
• 代理人: 王秀奎

1.基于烷基銨鹽的側(cè)鏈型磁性單體，其特征在于，具有化學(xué)結(jié)構(gòu)通式(I)的結(jié)構(gòu)：?

其中A⁺為-(CH₂CH₂)_nN⁺(CH₃)₃，n＝1，2，3，6；-CH₂CH₂N⁺(CH₃)₂CH₂CH₂N⁺(CH₃)₂CH₂CH₂OH，B^－為FeCl₄^－、FeCl₃Br^－、GdCl₃Br^－、GdCl₄^－。?

2.制備如權(quán)利要求1所述的基于烷基銨鹽的側(cè)鏈型磁性單體的方法，其特征在于，選用順式—5—降冰片烯—外—2，3—二羧酸酐作為原料，如化學(xué)結(jié)構(gòu)通式(II)所示，按照下述步驟進行：?

步驟1，將順式—5—降冰片烯—外—2，3—二羧酸酐和胺類小分子按照等摩爾比例反應(yīng)得到第一中間產(chǎn)物；?

步驟2，將步驟1得到的第一中間產(chǎn)物與鹵代烴進行季銨化反應(yīng)得到第二中間產(chǎn)物；?

步驟3，將步驟2得到的第二中間產(chǎn)物與離子交換樹脂進行離子交換，得到第三中間產(chǎn)物；?

步驟4，將步驟3得到的第三中間產(chǎn)物與金屬鹵化物進行反應(yīng)后得到磁性單體；?

在所述步驟1中，所述胺類小分子為N,N-二甲基乙二胺、4-二甲基氨基丁胺、6-(二甲胺基)己胺、12-(二甲胺基)十二烷胺，或者2-[[2-[(2-氨基乙基)氨基]乙基]氨基]乙醇；所述順式—5—降冰片烯—外—2，3—二羧酸酐和胺類小分子的用量為等摩爾比；?

在所述步驟2中，所述鹵代烴為碘甲烷；為確保第一中間產(chǎn)物在季銨反應(yīng)中反應(yīng)程度，所述鹵代烴為過量，其用量與順式—5—降冰片烯—外—2，3—二羧酸酐的摩爾比為(1—5)：1?

在所述步驟3中，所述離子交換樹脂是氯離子交換樹脂、溴離子交換樹脂，利用離子交換樹脂提供氯離子、溴離子，與第二中間產(chǎn)物進行離子交換反應(yīng)；?

在所述步驟4中，所述金屬鹵化物為三氯化鐵、六水合三氯化鐵、三氯化釓或者六水合三氯化釓；所述金屬鹵化物與第三中間產(chǎn)物的用量為等摩爾比。?

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的基于烷基銨鹽的側(cè)鏈型磁性單體的制備方法，其特征在于，在所述步驟1中，利用二氯甲烷為反應(yīng)溶劑，充分?jǐn)嚢桧樖健?—降冰片烯—外—2，3—二羧酸酐、胺類小分子和二氯甲烷以實現(xiàn)體系均勻，在120～130℃完全充分反應(yīng)，反應(yīng)時間至少4h，優(yōu)選4—8h。?

4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的基于烷基銨鹽的側(cè)鏈型磁性單體的制備方法，其特征在于，在所述步驟2中，利用四氫呋喃為反應(yīng)溶劑，溶解第一中間產(chǎn)物并加入鹵代烴進行反應(yīng)，為確保第一中間產(chǎn)物在季銨反應(yīng)中反應(yīng)程度，優(yōu)選25～70℃反應(yīng)2～12h。?

5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的基于烷基銨鹽的側(cè)鏈型磁性單體的制備方法，其特征在于，在所述步驟3中，利用無水甲醇為反應(yīng)溶劑，溶解第二中間產(chǎn)物并加入離子交換樹脂進行離子交換反應(yīng)，考慮到實際使用離子交換樹脂的交換能力和離子交換效果，選擇對反應(yīng)體系進行攪拌，在室溫20—25℃下反應(yīng)時間至少4小時，優(yōu)選6—10小時。?

6.根據(jù)權(quán)利要求2所述的基于烷基銨鹽的側(cè)鏈型磁性單體的制備方法，其特征在于，在所述步驟4中，利用無水甲醇為反應(yīng)溶劑，溶解第三中間產(chǎn)物并加入金屬鹵化物進行反應(yīng)，考慮反應(yīng)的程度和進程，為確保反應(yīng)轉(zhuǎn)化率和程度，在室溫20—25℃反應(yīng)8～12h。?