[發明專利]一種富氮席夫堿聚合物的合成方法

有效

• 申請號: 202110063330.5
• 申請日: 2021-01-18
• 公開（公告）號: CN112876632B
• 公開（公告）日: 2022-05-24
• 發明（設計）人: 白贏;余澤浩;彭家建;厲嘉云
• 申請（專利權）人: 杭州師范大學
• 主分類號: C08G12/32
• 分類號: C08G12/32
• 代理公司: 杭州天勤知識產權代理有限公司 33224
• 代理人: 胡紅娟

本發明公開了一種富氮席夫堿聚合物的合成方法，包括：(1)將對苯二甲醛和三聚氰胺加入到二甲基亞砜溶劑中，再加入甲苯和二甲苯，通入惰性氣體，升溫至甲苯沸點上下的溫度進行分水回流至無水產生；(2)惰性氣體下繼續升溫至二甲苯沸點上下的溫度進行反應，分水回流直至無水產生；(3)反應結束后，將反應產物降至室溫，抽濾、分離固體、洗滌、干燥后得到富氮席夫堿聚合物。本發明合成方法操作簡單、易于控制、收率高，本發明合成的富氮席夫堿聚合物氮含量高、結構穩定、粒徑分布均勻。

技術領域

本發明涉及高分子材料的合成技術領域，具體涉及一種富氮席夫堿聚合物的合成方法。

背景技術

傳統的吸附材料由于成本高、不易回收、效果不好，導致大規模應用受到了限制，多孔有機聚合物具有比表面積高、空隙豐富、穩定性好易再生等特點，使得它在離子吸附、色譜分離、催化等領域有著卓越的表現，近年來成為多孔材料開發研究的重點關注對象。目前該類聚合物的合成方法主要有以下路線：

(1)公開號為CN107216605A的專利申請公開了一種碳化氮結構支撐的多孔席夫堿聚合物復合材料的制備方法，反應過程是：將苯二甲醛(TA)、三聚氰胺(MA)和碳化氮加入到二甲基亞砜溶劑中，于100℃下磁力攪拌和抽真空，持續通入氮氣3h，再向合成體系中加入甲苯，升溫至180℃，冷凝回流72h，得到棕色沉淀，向上述沉淀中加入丙酮，攪拌3h后進行萃取，離心分離得到粗產品，所述粗品采用丙酮、四氫呋喃和二氯甲烷依次進行洗滌，然后100℃真空干燥12h得到碳化氫結構支撐的多孔席夫堿聚合物復合材料。

該反應路線溫度高、反應時間長、能耗高，不適合實驗室外生產。

(2)期刊Hierarchical porous organic polymer as an efficient metal-freecatalyst for acetalization of carbonyl compounds with alcohols(期刊號：Molecular Catalysis 451(2018)43-50)公開了一種采用微波輔助合成一種高效的三聚氰胺多孔有機聚合物的方法，具體反應過程是：以對苯二甲醛(TA)和三聚氰胺(MA)為原料，加入到二甲基亞砜溶劑中，通入氮氣，將混合反應液裝入聚四氟乙烯涂層壓力容器中，放入微波反應器中進行微波輻射，反應溫度160℃，反應時間2h，微波頻率400W，得到的粗品依次用二氯甲烷、水、丙酮過濾洗滌，然后真空干燥得到席夫堿聚合物。

該反應具有簡單高效的特點，但是合成該類聚合物也需要長達2h持續的微波輻射，安全性低，難以控制。

發明內容

本發明提供一種富氮席夫堿聚合物的合成方法，使用溶劑階段回流分水法一步合成。該合成方法相比于傳統合成方法工藝簡單，成本低、收率高、適合放大生產。

一種富氮席夫堿聚合物的合成方法，包括以下步驟：

(1)將對苯二甲醛和三聚氰胺加入到二甲基亞砜溶劑中，再加入甲苯和二甲苯，通入惰性氣體，升溫至甲苯沸點上下的溫度進行分水回流至無水產生；

(2)惰性氣體下繼續升溫至二甲苯沸點上下的溫度進行反應，分水回流直至無水產生；

(3)反應結束后，將反應產物降至室溫，抽濾、分離固體、洗滌、干燥后得到富氮席夫堿聚合物。

步驟(1)中，所述對苯二甲醛、三聚氰胺、二甲基亞砜、摩爾比為1：1～4：30～60。

起始物料之間的溶解性直接影響反應的完全程度，對苯二甲醛、三聚氰胺和二甲基亞砜的摩爾比影響起始物料之間的溶解性。

步驟(1)中，作為優選，所述對苯二甲醛、三聚氰胺、二甲基亞砜、摩爾比為1：1～2：30～40。