本发明专利技术涉及一种简便高效合成聚对苯二酚的方法，将对苯二酚溶于酸水介质中混合均匀制成单体溶液，将氧化剂溶于去离子水中制成氧化剂溶液，将氧化剂溶液加入到单体溶液中，混合反应液在一定温度的水浴环境中反应完全后，将产物分离出来，即得到聚对苯二酚。与现有技术相比，本发明专利技术利用化学氧化聚合的方法，在不超过100℃的水浴条件下可合成得到聚对苯二酚。该方法经济有效、操作简单，具有规模化批量合成的潜力。所得产物有着良好的应用前景，有望应用于抗氧化剂、污水中贵重金属离子吸附处理、生物传感器等领域。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种聚合物合成方法，尤其是涉及一种简便高效合成聚对苯二酚的方 法。
技术介绍
聚对苯二酚（PHQ)是一种具有氧化还原活性的聚合物。聚对苯二酚在主链上只含 有醌和氢醌，且是具有芳香共轭体系的聚合物，该聚合物不仅具有氧化还原电位低、电子转 移速度快的特点，而且能够进行二电子的氧化还原，具有较高的电荷密度，具有良好的氧化 还原可逆性（张爱娟，张文静，张拥军，等.氧化还原活性的聚对苯二酚的研宄进展，高 分子通报，2011，（5): 17-26.)。正是因为PHQ具有如此优异的特性，它能被应用于抗氧化 剂、生物传感器等领域。近年来，PHQ尤其受到众多研宄者的青睐。 聚对苯二酚的制备方法一般有碱催化聚合法、路易斯酸催化聚合法、电化学氧化 聚合法、酶催化氧化聚合法、有机金属镍催化脱齒缩聚法、H 2O2-FeSO4催化聚合法、壳聚糖催 化聚合法。 碱催化聚合法是以水溶液或者有机溶剂为反应介质，强碱或者弱碱为引发 剂。对苯二酚（HQ)或对苯二醌（BQ)为单体。在室温的条件下合成得到PHQ，该方法简 便易操作。相对于HQ单体，以BQ为单体时，所得聚合物的产率要高得多，最高可达到 113. 3 % (Cataldo, F. On the Structure of Macromolecules Obtained by Oxidative Polymerization of Polyhydroxyhenols and Quinones. Polym. Int.，1998,46:263-268.)〇 以BQ为单体碱催化聚合过程中有偏苯三酚生成，聚合产物中也存在苯三酚单元，苯三 酷单元占聚合产物链中总单元数的50 % -100 %不等（Sadykh-Zade，S. I.，Ragimov，A. V. , Suleimanovaj S. S. The Polymerization of Quinones in an Alkaline Medium and the Structure of the Resulting Polymers. Polymer Science USSR, 1972, 14:1395-1403.)〇 在强碱介质中合成PHQ的反应速度更快，如在KOH等强碱溶液介质中，聚合反应可在24h内 完成，而在弱碱介质如ΝΗ 3·Η20(30%)中，则需要6d的反应时间（FurlaniiA.，Russo，M. V.,Cataldo, F. Oxidative Polymerization of P-Benzoquinone and hydroquinone. Conductivity of Doped and UndopedPoIymoI/Lerization Products. Synthetic. Met.，1989, 29:507-510.)。通过碱催化聚合制备PHQ，方法简便易操作，但是，此方法制备得 到的PHQ聚合度一般只有5~8,分子量太低。 路易斯酸催化聚合是以路易斯酸如ZnCl2, AlCl3, BF3 · OEt2为催化剂，BQ为 单体在固态或溶剂中加热条件下聚合生成PHQ。该种方法合成PHQ，在100 °C下，BQ为 单体，BF3 · OEt2S催化剂，以硝基甲烷为反应介质的条件下，反应5h PHQ的聚合产率 可达到最高 90. 7 % (Berlin，A. A.，Ragimov，Α· V.，Sadykh-Zade，S. I.，Gadzhieva，T. A. ,Takhmazovj B. M. Effect of The Type of Lewis Acid on the Structure, Properties and Yield of Polycondensation products of P-Benzoquinone. Polymer Science USSR，1975, 17:126-134.)。路易斯酸催化合成PHQ的最大缺点是氯离子与聚合物 形成了稳定的结合而导致氯离子不易去除，产物不易提纯（Ber I in A. A.，Ragimov A. V. , Sadykh-Zade S. I. Polycondensation of p-Benzoquinone in the presence of Lewis acids. Polymer Science USSR, 1973, 15(4) :887-891.),且其聚合产物分子量较 低，在 410 ~770 之间（Berlin, A. A.，Ragimov，A. V.，Sadykh-Zade，S. I.，Gadzhieva，Τ· A. , Takhmazov, B. M. Effect of The Type of Lewis Acid on the Structure, Properties and Yield of PoIycondensation products ofp-Benzoquinone. Polymer Science USSR, 1975, 17:126-134.)〇 电化学氧化聚合法制备PHQ，一般是以玻碳电极、膨胀石墨等作为电极，在含HQ的 电解质溶液中电聚合制备PHQ(陈智栋，陈小丼，袁甲，王文昌，孔泳.聚对苯二酚修饰 膨胀石墨电极的制备及其性质.分析化学，2010, 38(4) :555-558.)。电化学氧化聚合PHQ 的方法一般用于制备PHQ修饰的电极，不适用于规模化制备PHQ。 酶催化氧化聚合法合成PHQ是以HQ衍生物为单体，经过氧辣根酶催化聚合得到初 步产物，初步产物再经过水解得到 PHQ (Wang. P.，Martin, B. D.，Rethwisch, D. G.，Parida, J. S. Multienzymic Synthesis of Poly (Hydroquinone) for Use as A Redox Polymer. J. Am. Chem. Soc.，1995, 117(51) :12885-12886.)。利用酶催化氧化聚合法可以得到具有 较为确定的分子结构，分子量也相对较高，具有良好的氧化还原活性，该制备方法绿色环 保，但是制备步奏繁琐，制备成本较高。另外，有机金属镍催化脱卤缩聚法也具有类似优 缺点，它是以零价镍络合物对1，4-二溴-2, 5-二乙酰基苯进行脱卤素缩聚而得到单一 确定结构的聚2, 5-二乙酰基苯，产物经氢化铝锂和盐酸处理后即可得到PHQ(Yarnam〇t〇 ,T. , Kimura, T. , Shiraishi, K. Preparation of π-Conjugated Polymers Composed of Hydroquinone, P-Benzoquinone, and P-Diacetoxyphenylene Units. Optical and Redox Properties of the Polymers. Macromolecules, 1999, 32(26):8886-8896. )〇 近年也有关于聚对苯二酚的合成报道，但都是在聚合物壳聚糖或属超分子 聚合物等模板下进行的，所形成的聚对苯二酚本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种简便高效合成聚对苯二酚的方法，其特征在于，包括以下步骤：将对苯二酚溶于酸水介质中混合均匀制成单体溶液，将氧化剂溶于去离子水中制成氧化剂溶液，将氧化剂溶液加入到单体溶液中，混合反应液在一定温度的水浴环境中反应完全后，将产物分离出来，即得到聚对苯二酚。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：黄美荣，李新贵，郭世坚，
申请(专利权)人：同济大学，
类型：发明
国别省市：上海;31
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