本发明专利技术运用分子设计原理，利用自有研究成果5-氯甲基水杨醛工业规模的优势，以5-氯甲基水杨醛为主要原料，设计制备了系列化的含有季铵阳离子和Salen或Salophen功能基的多元醇，所述多元醇具有阴阳离子双交换功能，可以用作聚酯、聚氨酯、聚醚的原料，为制备特种结构的聚合物电解质、离子导膜材料、吸水抗菌纤维、阴阳离子交换树脂、固载金属催化材料等功能高分子材料奠定了原料基础。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种多元醇及其制备方法，特别涉及分子结构中含有季铵阳离子和Salen或Salophen功能基的多元醇，可用于制备聚合物电解质、离子导膜材料、吸水抗菌纤维、阴阳离子交换树脂、固载金属催化材料等功能高分子材料，属于有机功能材料领域。技术背景多元醇是一种用于制备聚酯、聚氨酯、聚醚等高分子材料的原料。在多元醇分子结构中引入离子或功能基团是对聚酯、聚氨酯、聚醚等高分子材料进行改性或功能化的主要方法，由此出现了阳离子多元醇、阴离子多元醇、阻燃多元醇或不饱和多元醇等。其中阳离子多元醇分子结构中的铵基、锍基和鏻基阳离子，优选铵基阳离子，是制备阳离子聚酯、阳离子聚氨酯、阳离子聚醚等高分子材料的主要原料。由季铵阳离子型多元醇制成的聚酯、聚氨酯、聚醚等大分子链上带有正电，所以其具有一定的水浸润性、电导性、离子渗透等特性，可用在聚合物电池、离子分离膜、离子交换树脂等材料的制备与生产，在能源、化工、纺织、皮革、卫生和造纸等行业领域具有广泛应用。在此列出一些文献，例如：CN03122339.7；CN201210125277.8；Polymericandimmobilizedcrowncompoundmaterialsforionseparation，Tetrahedron，53(1997)1343-1360；Click-ligationofcoumarintopolyetherpolyolsforpolyurethanefoams，Polym.Int.，62(2013)783-790；Detectionofuraniumwithawirelesssensingmethodbyusingsalophenasreceptorandmagneticnanoparticlesassignal-amplifyingtags，J.Radioanal.Nucl.Chem.，298(2013)1393-1399等等，可窥视出离子多元醇或功能化多元醇的一些概况。Salen或Salophen型席夫碱是两个相同的醛分子和一个二胺分子缩合生成的螯合席夫碱，具有N2O2四配体中心结构，易与金属离子形成平面型金属配合物。所述的Salen或Salophen金属配合物已经在催化氧化、催化水解、Heck偶联、催化聚合、离子印迹以及光电材料等领域显示了其优越性。然而高分子化的Salen或Salophen金属配合物在实际应用中又具有独特的易分离、易回收、易纯化等特点，将Salen或Salophen金属配合物高分子化的方法有以下几种方式：(1)有机高分子共价键固载，(2)无机高分子共价键固载，(3)有机高分子配位键固载，(4)Salen或Salophen金属配合物的自身聚合，(5)其它材料包埋方式。在此列出一些文献，例如Polymer-supportedSchiffbasecomplexesinoxidationreactions，Coord.Chem.Rev.，253(2009)1926-1946；Metal-salophen-basedreceptorsforanions，Chem.Soc.Rev.，39(2010)3863-3874；SchiffBaseComplexesinMacromolecules，J.Inorg..Organometal.Poly.andMater.，17(2007)55-89；RecentAdvancesinAsymmetricC-CandC-NheteroatomBondFormingReactionsusingPolymer-BoundCatalysts，Adv.Synth.Catal.，345(2003)869-929等等，论述了Salen或Salophen金属配合物高分子化的进展。但是现已公开的文献资料中，未发现在多元醇分子结构中同时引入季铵阳离子和Salen或Salophen功能基的报道。基于此，本专利技术人运用分子设计原理，利用本课题组研究成果5-氯甲基水杨醛工业规模的优势，以5-氯甲基水杨醛为主要原料，设计制备了系列化的含有季铵阳离子和Salen或Salophen功能基的多元醇，为制备特种结构的聚合物电解质、离子导膜材料、吸水抗菌纤维、阴阳离子交换树脂、固载金属催化材料等功能高分子材料奠定了原料基础。
技术实现思路
本专利技术提供一种含有季铵阳离子和Salen或Salophen功能基的多元醇，具有通式(A)或通式(B)所示结构：其中通式(A)或通式(B)中的R1和R2不选取任何或分别选自C1～C18烃基中的一种，选自C1～C18亚烃基或中的一种，X选自C2～C10亚烃基、或芳香环中的一种，m选自1、2或3中的一种；其中所述芳香环指的是苯环、吡啶环、噻吩环或萘环中的一种，所述的n选自1～20的正整数；本专利技术提供的含有季铵阳离子和Salen或Salophen功能基的多元醇的制备方法，是依据以下制备步骤实现的：步骤一含有水杨醛的季铵盐的制备分别称取通式(IA)或通式(IB)所示结构的羟基胺和5-氯甲基杨醛溶解在溶剂中，制得所述通式(IA)或通式(IB)羟基胺溶液和5-氯甲基水杨醛溶液，室温下，将5-氯甲基水杨醛溶液加入通式(IA)或通式(IB)羟基胺溶液中，搅拌反应2～6小时后，升温60～85℃继续搅拌反应2～6小时，将反应物料温度降至室温，静置分离，制得通式(IIA)或通式(IIB)所示结构含有水杨醛的季铵盐；见反应式①所示：其中反应式①中的R1和R2不选取任何或分别选自C1～C18烃基中的一种，选自C1～C18亚烃基或中的一种，m选自1、2或3中的一种；其中所述的n选自1～20的正整数；所述通式(IA)或通式(IB)所示羟基胺和5-氯甲基水杨醛的摩尔量比是1∶0.8～1.5；所述溶剂指的是丙酮、丁酮、1，4-二氧六环、四氢呋喃、乙二醇二甲醚、乙二醇二乙醚、甲苯、二甲苯、氯苯、乙酸乙酯、乙酸甲酯、乙酸丁酯、氯仿、四氯化碳、1，2-二氯乙烷、甲基环己烷、N，N-二甲基甲酰胺、N，N-二甲基乙酰胺、二甲亚砜或乙腈中的一种或两种以上，所述溶剂用量是通式(IA)或通式(IB)和5-氯甲基水杨醛质量总和的2～10倍；步骤二含有季铵阳离子或Salen或salophen功能基的多元醇制备分别称取步骤一制得的通式(IIA)或通式(IIB)含有水杨醛的季铵盐和有机二铵溶解在无水乙醇中，控制反应温度在25～85℃，反应时间6～24小时，结束反应，旋蒸除去大部分乙醇，在旋蒸剩余的浓缩液中加入有机溶剂，冷却静置分层，分离出下层物质，真空干燥，制得通式(A)或通式(B)所示结构的含有季铵阳离子和Salen或s本文档来自技高网...
【技术保护点】
含有季铵阳离子和Salen或Salophen功能基的多元醇，其特征在于具有通式(A)或通式(B)所示结构：其中通式(A)或通式(B)中的R1和R2不选取任何或分别选自C1～C18烃基中的一种，选自C1～C18亚烃基或中的一种，X选自C2～C10亚烃基、或芳香环中的一种，m选自1、2或3中的一种；其中所述芳香环指的是苯环、吡啶环、噻吩环或萘环中的一种，所述的n选自1～20的正整数。
【技术特征摘要】
1.含有季铵阳离子和Salen或Salophen功能基的多元醇，其特征在于具有通式(A)或通
式(B)所示结构：
其中通式(A)或通式(B)中的R1和R2不选取任何或分别选自C1～C18烃基中的一种，选自C1～C18亚烃基或中的一种，X选自C2～C10亚烃基、或芳香环中的一种，m选自1、2或3中的一种；其中所述芳香环指的是苯环、吡啶环、噻吩环或
萘环中的一种，所述的n选自1～20的正整数。
2.依照权利要求1所述的含有季铵阳离子和Salen或Salophen功能基的多元醇的制备
方法，其特征在于是依据以下制备步骤实现的：
步骤一含有水杨醛的季铵盐的制备
分别称取通式(IA)或通式(IB)所示结构的羟基胺和5-氯甲基杨醛溶解在溶剂中，制得
所述的通式(IA)或通式(IB)羟基胺溶液和5-氯甲基水杨醛溶液，室温下，将5-氯甲基水杨
醛溶液加入通式(IA)或通式(IB)羟基胺溶液中，搅拌反应2～6小时后，升温60～85℃继续
搅拌反应2～6小时，将反应物料温度降至室温，静置分离，制得通式(IIA)或通式(IIB)所示
结构含有水杨醛的季铵盐；见反应式①所示：
其中反应式①中的R1和R2不选取任何或分别选自C1～C18烃基中的一种；选自C1～
C18亚烃基或中的一种，m选自1、2或3中的一种；其中所述的n选自1～20的
正整数；
所述通式(IA)或通式(IB)所示羟基胺和5-氯甲基水杨醛的摩尔量比是1∶0.8～1.5；
所述溶剂指的是丙酮、丁酮、1，4-二氧六环、四氢呋喃、乙二醇二甲醚、乙二醇二乙醚、
甲苯、二甲苯、氯苯、乙酸乙酯、乙酸甲酯、乙酸丁酯、氯仿、...
【专利技术属性】
技术研发人员：张田林，张可人，李景昊，岳夏丹，
申请(专利权)人：淮海工学院，
类型：发明
国别省市：江苏;32
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