[發明專利]一種多孔整體材料的制備方法

有效

• 申請號: 201410491248.2
• 申請日: 2014-09-23
• 公開（公告）號: CN105504331B
• 公開（公告）日: 2018-08-14
• 發明（設計）人: 鄒漢法;林輝;歐俊杰
• 申請（專利權）人: 中國科學院大連化學物理研究所
• 主分類號: C08J9/28
• 分類號: C08J9/28;C08F130/08;C08F122/14;C08F8/34;B01J20/285
• 代理公司: 沈陽科苑專利商標代理有限公司 21002
• 代理人: 馬馳

本發明涉及一種基于巰基－甲基丙烯酸酯點擊化學反應的多孔整體材料的制備，具體是將含有多甲基丙烯酸酯官能團的多面體寡聚倍半硅烷試劑(polyhedral oligomeric silsesquioxanes,POSS)或有機試劑、多巰基交聯劑、致孔溶劑以及催化劑混合并超聲溶解，然后在一定的溫度下發生巰基－甲基丙烯酸酯點擊化學(thiol?methacrylate click reaction)后即可一步制備出多孔整體材料。所述的制備方法具有操作簡便快速、條件溫和、通用性強等優點，另外還可以根據不用的應用需求制備出一系列不同的有機聚合物整體材料及有機－無機雜化整體材料。

技術領域

本發明涉及一種基于巰基－甲基丙烯酸酯點擊化學反應的多孔整體材料的制備，具體是將含多甲基丙烯酸酯基團的單體，二巰基或者多巰基交聯劑和致孔溶劑以及催化劑混合超聲均勻后，利用巰基－甲基丙烯酸酯點擊化學(thiol-methacrylate clickreaction)一步制備帶有特定有機官能團的有機聚合物整體材料或有機－無機雜化多孔整體材料。

背景技術

多孔整體材料具有制備簡便、可修飾性強及通透性好等特點，正受到越來越多的關注，目前已被廣泛應用于色譜分離分析領域。按化學性質的不同，可將多孔整體材料分為三類，即有機聚合物整體材料、無機整體材料和有機－無機雜化整體材料。這三種材料各有優缺點，前者具有pH穩定性好，內部孔道性質調節方便等優點，但機械性能較差，在有機溶劑中易溶脹，在色譜應用中柱效較低；而后兩者具有機械性能好，對有機溶劑耐受性強等特點，但也存在pH穩定性差等缺點，而且它們的制備過程都比較繁瑣，需要消耗更多的時間及人力，因而也影響它們制備重復性。

目前，有機聚合物整體材料的主要是通過自由基聚合(free radicalpolymerization)方法制備的。該方法雖然較為簡便，但由于其相分離過程快速無序，因而導致所制備的整體材料的微觀結構不規則，內部孔道內會存在較多的微米級球形顆粒，從而導致整體材料的通透性較差，在色譜分離中存在顯著的渦流擴散現象。無機及有機－無機雜化整體材料目前主要是通過溶膠－凝膠法(sol-gel)制備的。雖然通過這種方法制備的整體材料內部孔道結構比較均一，但過程較為繁瑣，需要消耗更多的時間及人力，因而也影響它們制備的重復性。正因為這兩種柱子目前的制備方法均存在一定的缺陷，所以非常有必要再發展一種全新的方法來制備多孔整體材料。

多面體寡聚倍半硅烷(polyhedral oligomeric silsesquioxanes,POSS)是一類分子尺寸在1-3nm之間的新型籠狀化合物。它的內部是一個由硅和氧組成的核，外部是一系列有機官能團，所以它也被認為是在分子尺度上的有機－無機雜化材料。該類化合物的經驗結構式為R_n(SiO_1.5)_n，其中R代表其分子外部的一些列有機官能團，n則是大于或等于4的偶數。多面體寡聚倍半硅烷(POSS)分子具有pH穩定性好，耐高溫，抗氧化以及化學修飾性強等特點，目前廣泛應用于高分子材料改性，催化，生物材料制備，CVD涂層以及光學和電子器件制備等領域。正因為其獨特的物理和化學特性，使得多面體寡聚倍半硅烷(POSS)試劑可以作為硅烷化試劑的一種理想的替代材料用于雜化整體柱的制備，可以極大地簡化有機－無機雜化多孔整體材料制備過程。