[發(fā)明專利]一種空間位點(diǎn)隔離的聚合物基酸堿催化劑的制備方法

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• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202210591969.5
• 申請(qǐng)日: 2022-05-27
• 公開（公告）號(hào): CN114805711A
• 公開（公告）日: 2022-07-29
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 陳濤;朱小康;施屹;董旭明;戚棟明
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 浙江理工大學(xué);浙江彩蝶實(shí)業(yè)股份有限公司
• 主分類號(hào): C08F293/00
• 分類號(hào): C08F293/00;B01J31/06
• 代理公司: 杭州中成專利事務(wù)所有限公司 33212
• 代理人: 金祺

本發(fā)明公開了一種空間位點(diǎn)隔離的聚合物基酸堿催化劑的制備方法，包括步驟1)的RAFT試劑的制備、步驟2)的BOC保護(hù)的堿催化劑的制備、步驟3)的疏水嵌段的RAFT聚合；還包括以下步驟：4)、利用步驟3)所得的疏水嵌段的RAFT聚合物進(jìn)行交聯(lián)嵌段的RAFT聚合；5)、親水嵌段的RAFT聚合；6)、P1聚合物的制備；7)、P2聚合物的制備；8)、P3聚合物的制備；9)、P4聚合物的制備。本發(fā)明的新型空間位點(diǎn)隔離的聚合物基酸堿催化劑，能解決酸堿催化劑不能“和諧共處”的問題，同時(shí)實(shí)現(xiàn)水相高效酸堿串聯(lián)催化。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于高分子合成領(lǐng)域，具體涉及基于RAFT聚合合成具有空間位點(diǎn)隔離的聚合物，該聚合物為隔離不相容的酸堿催化劑提供了一種新的策略。

背景技術(shù)

隨著人口的增加和環(huán)境污染帶來的危機(jī)，人們對(duì)環(huán)境保護(hù)的意識(shí)逐漸增強(qiáng)，越來越多的科研工作者將目光集中在綠色化學(xué)領(lǐng)域，在綠色化學(xué)領(lǐng)域中開發(fā)出高效和對(duì)環(huán)境友好的催化劑變得尤為重要。在化學(xué)合成領(lǐng)域，傳統(tǒng)的催化劑只能有效的催化一步反應(yīng)進(jìn)行，如果使用串聯(lián)催化劑則可以實(shí)現(xiàn)多步催化反應(yīng)，可以大量的節(jié)約分離和純化中間產(chǎn)物所浪費(fèi)的人力、物力和財(cái)力，也有效地避免產(chǎn)生對(duì)環(huán)境有害的中間產(chǎn)物。因此串聯(lián)催化引起了科研工作者的極大興趣，其中酸堿串聯(lián)催化反應(yīng)是一類重要的串聯(lián)催化反應(yīng)，也是目前研究比較多的一類串聯(lián)催化反應(yīng)并且已經(jīng)取得了一系列的科研成果。

為了實(shí)現(xiàn)串聯(lián)催化這一目的，人們想出了很多策略，例如，利用金屬有機(jī)框架(MOFs)、介孔二氧化硅、聚合芳香族框架等材料作為酸堿串聯(lián)催化劑的載體。文獻(xiàn)(Chem.Mater.2016,28,4781-4786)利用金屬有機(jī)框架創(chuàng)建不同類型和功能化的納米空間，不同的納米空間可以將酸和堿催化劑進(jìn)行有效地封裝；文獻(xiàn)(Catal.Sci.Technol.,2021,11,1311-1322)中酸位點(diǎn)位于介孔二氧化硅材料的表面，將聚合物域內(nèi)的堿位點(diǎn)置于介孔二氧化硅材料的孔徑中，從而將不相容的酸堿活性位點(diǎn)分隔。以上酸堿催化劑的催化應(yīng)用都是在有機(jī)溶劑介質(zhì)中進(jìn)行的，不綠色環(huán)保。文獻(xiàn)(ACS Catal.2016,6,784-787)通過陽離子聚合合成兩親性三嵌段聚合物，經(jīng)過殼交聯(lián)策略構(gòu)建核殼型納米反應(yīng)器，其中酸催化劑位于殼層，堿催化劑位于核內(nèi)，在水中該納米反應(yīng)器在酸堿串聯(lián)催化中表現(xiàn)出優(yōu)秀的活性。然而，陽離子聚合具有單體選擇性面窄，結(jié)構(gòu)調(diào)控難等缺點(diǎn)。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是提供一種新型空間位點(diǎn)隔離的聚合物基酸堿催化劑，解決酸堿催化劑不能“和諧共處”的問題，同時(shí)實(shí)現(xiàn)水相高效酸堿串聯(lián)催化。

為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供一種基于RAFT聚合，合成一種結(jié)構(gòu)可精確調(diào)控且具有空間位點(diǎn)隔離的聚合物基酸堿催化劑的制備方法，包括步驟1)的RAFT試劑的制備、步驟2)的BOC保護(hù)的堿催化劑的制備、步驟3)的疏水嵌段的RAFT聚合；還包括以下步驟：

4)、利用步驟3)所得的疏水嵌段的RAFT聚合物進(jìn)行交聯(lián)嵌段的RAFT聚合；

5)、親水嵌段的RAFT聚合；

6)、P1聚合物的制備；

7)、P2聚合物的制備；

8)、P3聚合物的制備；

9)、P4聚合物的制備。

作為本發(fā)明的空間位點(diǎn)隔離的聚合物基酸堿催化劑的制備方法的改進(jìn)：

步驟3)的疏水單體(疏水嵌段)：步驟4)的交聯(lián)單體(交聯(lián)嵌段)：步驟5)的酸催化劑嵌段＝5～20:5～20:40～100的數(shù)量比。優(yōu)先選擇的三嵌段數(shù)量比為10～20:10～20:50～70。

作為本發(fā)明的空間位點(diǎn)隔離的聚合物基酸堿催化劑的制備方法的進(jìn)一步改進(jìn)：

4)、交聯(lián)嵌段的RAFT聚合：