一种功能性聚合物及制备方法、及利用其制备离子印迹聚合物的方法技术

本发明专利技术提供一种功能性聚合物及制备方法、及利用其制备离子印迹聚合物的方法，所述功能性聚合物具有如式I或式II所示结构。离子印迹聚合物的制备方法包括以下步骤：(1)将金属盐、功能性聚合物、交联剂以及溶剂混合，分散，制得涂层材料；(2)将步骤(1)的涂层材料涂覆在基底材料表面，干燥，利用紫外光照射，后处理，得到所述离子印迹聚合物。本发明专利技术的功能性聚合物包含光反应性基团和能与金属离子配位的功能基团，当将其用于制备离子印迹聚合物时，光反应性基团可利用紫外光反应使基底材料与功能性聚合物实现化学键合，提高了功能性聚合物与基底材料结合的稳定性；能与金属离子配位的功能基团可吸附金属离子，使基底材料具有吸附性能。能。能。

【技术实现步骤摘要】
一种功能性聚合物及制备方法、及利用其制备离子印迹聚合物的方法


[0001]本专利技术属于吸附与分离功能高分子材料
，涉及一种功能性聚合物及制备方法、及利用其制备离子印迹聚合物的方法。

技术介绍

[0002]离子印迹技术是以金属离子为模板，利用配位键、共价键等作用与功能单体结合，然后在引发剂和交联剂参与下交联聚合制备金属离子特异性吸附材料的新技术。由于离子印迹聚合物具有与特定金属离子的空间构型和尺寸大小匹配的结合位点，使得对其具有极强的选择识别和分离富集能力。
[0003]离子印迹聚合物的制备方法主要有本体聚合、溶胶
‑
凝胶法、沉淀聚合和表面印迹法等。其中，表面印迹法通过涂覆、包覆和自组装等方式将功能单体负载在基底材料表面，使结合位点分布在基底材料外表面，解决了结合位点包埋深和传质速率慢的问题，引起了极大关注。但现有表面印迹法制备过程一般较为复杂，需要苛刻的反应条件和较长的反应时间，严重限制了其实际应用。
[0004]CN105771701A公开了一种离子印迹聚合物的制备方法，制备过程为，以市售的商品微孔滤膜为基底材料，先将光引发剂固定在基底材料表面，再将基底材料置于含有金属离子、功能单体和交联剂的预聚合溶液中，利用紫外光照射4～10小时进行反应，然后洗脱去除模板离子。该方法反应条件温和，大幅度降低了离子印迹聚合物的制备难度，但仍存在制备过程较为复杂、反应时间较长等问题。
[0005]因此，在本领域中，期望开发一种功能性聚合物，当将其用于制备离子印迹聚合物时，可以解决现有表面印迹法制备过程较为复杂，需要苛刻的反应条件和较长的反应时间等问题。

技术实现思路

[0006]针对现有技术的不足，本专利技术的目的在于提供一种功能性聚合物及制备方法、及利用其制备离子印迹聚合物的方法，以解决现有表面印迹法制备过程较为复杂，需要苛刻的反应条件和较长的反应时间等问题。
[0007]为达到此专利技术目的，本专利技术采用以下技术方案：
[0008]第一方面，本专利技术提供一种功能性聚合物，所述功能性聚合物具有如式I或式II所示结构：
[0009][0010]其中，X为光反应性基团；
[0011]Y为能与金属离子配位的功能基团；
[0012]R1和R2各自独立地选自苯基、氢或C1
‑
C6烷基(例如甲基、乙基、丙基、丁基、戊基、己基)；
[0013]R3每次出现时相同或不同地选自C1
‑
C6亚烷基(例如亚甲基、亚乙基、亚丙基等)、
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O
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、
‑
CO
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O
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、
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或
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NR4‑
CO
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NR4‑
，其中，R4选自氢或C1
‑
C6烷基(例如甲基、乙基、丙基、丁基、戊基、己基)；
[0014]m为聚合度，为1～100的整数，例如1、2、5、8、10、12、15、18、20、25、30、35、40、45、50、55、60、65、70、75、80、85、90、95或100等。
[0015]n为聚合度，为1～300的整数，例如1、2、5、8、10、12、15、18、20、25、30、35、40、45、50、55、60、65、70、75、80、85、90、95、100、120、130、150、180、200、220、230、250、280或300等。
[0016]本专利技术的功能性聚合物中包含光反应性基团(X)和能与金属离子配位的功能基团(Y或
‑
NH
‑
)，其可以用于制备离子印迹聚合物。
[0017]优选地，X每次出现时相同或不同地选自
[0018]其中，—表示连接位点。
[0019]优选地，Y每次出现时相同或不同地选自羧基、酰胺基、酯基、氨基、磺酸基、吡啶基或咪唑基。
[0020]优选地，R3每次出现时相同或不同地选自
‑
CH2‑
、
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CH2‑
CH2‑
、
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O
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、
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CO
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或
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CO
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NR4‑
，其中，R4选自氢或C1
‑
C6烷基。
[0021]优选地，所述功能性聚合物选自如下聚合物中的任意一种：
[0022][0023]其中，m为1～100的整数，n为1～300的整数。
[0024]第二方面，本专利技术提供第一方面所述的功能性聚合物的制备方法，所述制备方法包括以下步骤：
[0025]将含光反应性基团的化合物、含能与金属离子配位的功能基团的化合物、其它试剂以及溶剂混合，反应，后处理，得到所述功能性聚合物；
[0026]所述含能与金属离子配位的功能基团的化合物、含光反应性基团的化合物、以及其他试剂的摩尔比为1:(0.05
‑
0.5):(0.01
‑
0.1)，例如1:0.05:0.01、1:0.05:0.05、1:0.05:0.1、1:0.1:0.01、1:0.1:0.05、1:0.1:0.1、1:0.5:0.01、1:0.5:0.05或1:0.5:0.1等。
[0027]优选地，所述含光反应性基团的化合物包括4
‑
乙烯基二苯甲酮、4
‑
乙烯基
‑
4'
‑
甲氧基二苯甲酮、4
‑
丙烯氧基
‑2‑
羟基二苯甲酮、4
‑
丙烯氧基二苯甲酮、本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种功能性聚合物，其特征在于，所述功能性聚合物具有如式I或式II所示结构：其中，X为光反应性基团；Y为能与金属离子配位的功能基团；R1和R2各自独立地选自苯基、氢或C1
‑
C6烷基；R3每次出现时相同或不同地选自C1
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C6亚烷基、
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或
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CO
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，其中，R4选自氢或C1
‑
C6烷基；m为1～100的整数；n为1～300的整数。2.根据权利要求1所述的功能性聚合物，其特征在于，X每次出现时相同或不同地选自2.根据权利要求1所述的功能性聚合物，其特征在于，X每次出现时相同或不同地选自2.根据权利要求1所述的功能性聚合物，其特征在于，X每次出现时相同或不同地选自2.根据权利要求1所述的功能性聚合物，其特征在于，X每次出现时相同或不同地选自其中，—
表示连接位点；优选地，Y每次出现时相同或不同地选自羧基、酰胺基、酯基、氨基、磺酸基、吡啶基或咪唑基；优选地，R3每次出现时相同或不同地选自
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CH2‑
、
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CH2‑
CH2‑
、
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或
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NR4‑
CO
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NR4‑
，其中，R4选自氢或C1
‑
C6烷基。3.根据权利要求1或2所述的功能性聚合物，其特征在于，所述功能性聚合物选自如下聚合物中的任意一种：聚合物中的任意一种：其中，m为1～100的整数，n为1～300的整数。4.根据权利要求1
‑
3中任一项所述的功能性聚合物的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括以下步骤：将含光反应性基团的化合物、含能与金属离子配位的功能基团的化合物、其它试剂以及溶剂混合，反应，后处理，得到所述功能性聚合物；所述含能与金属离子配位的功能基团的化合物、含光反应性基团的化合物、以及其他试剂的摩尔比为1:(0.05
‑
0.5):(0.01
‑
0.1)。5.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于，所述含光反应性基团的化合物包括4
‑
乙烯基二苯甲酮、4
‑
乙烯基
‑
4'
‑
甲氧基二苯甲酮、4
‑
丙烯氧基
‑2‑
羟基二苯甲酮、4
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丙烯氧
基二苯甲酮、4
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丙烯酰氧基
‑2‑
羟基二苯甲酮、4
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丙烯酰氧基二苯甲酮、2
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羟基
‑4‑
(甲基丙烯酰氧基)二苯甲酮、3
‑
异戊烯基
‑
2,4,6
‑
三羟基二苯甲酮、4,4—二叠氮二苯乙烯—2,2二磺酸钠、α
‑
芳基烯基叠氮、乙烯基叠氮化合物、4
‑
(溴甲基)二苯甲酮、4
‑
羟基二苯甲酮、2,4
‑
二羟基二苯甲酮、...

【专利技术属性】
技术研发人员：朱海艳，颜成虎，温树梅，丛威，翁瑶，满宇桐，
申请(专利权)人：中国科学院过程工程研究所，
类型：发明
国别省市：