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一种四苯基苯基接枝聚硅氧烷及其制备方法与应用技术

技术编号:3768573 阅读:149 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
本发明专利技术公开了一种四苯基苯基接枝聚硅氧烷,结构式如摘要附图所示,分子量为8.5万~10万。本发明专利技术还公开了它的制备方法:将四苯基环戊二烯酮和无水二苯醚、甲基乙烯基硅生胶混合,通过Diels-Alder反应接枝到甲基乙烯基硅生胶上即可。本发明专利技术还公开了四苯基苯基接枝聚硅氧烷的用途,其可以作为气相色谱的固定相来应用,依靠其较强的诱导作用和色散力,除可分离一般的烃类物质外,对苯的取代异构体,稠环芳烃和氮杂、氧杂、硫杂稠环芳烃,多环芳烃等环境污染物有优异的分离选择性。?

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种四苯基苯基接枝聚硅氧烷及其制备方法与作为气相色谱固定相的应用。
技术介绍
毛细管气相色谱的突出特点是分辨率高,广泛应用于石油化工、有机合成、生理生 化、医药卫生等领域。要使毛细管色谱柱具有高柱效、低活性、高稳定性等良好性能,就必须 合成具有优异性能的色谱固定相。在气相色谱中,聚硅氧烷是使用最为广泛的固定相,近年 来这类固定相也是色谱工作者研究的重要内容。Bernhard X. Mayer等合成了 50%正辛基 甲基,50%二苯基聚硅氧烷(Analyst, 2003, 128, 1238-1242)以及75%二苯基,25%二甲基 聚硅氧烷(J.S印.Sci. ,2002, 25, 60-66)并将其作为气相色谱固定相。虽然现在可供选择 的气相色谱固定相有很多种,仍然缺少高选择性和低流失的固定相。
技术实现思路
参照上述现有技术,本专利技术提供了一种四苯基苯基接枝聚硅氧烷,可以用作气相色谱固定相,其选择性高,耐温性好,能够用作多环及稠环芳香族混合物的分离。 本专利技术是通过以下技术方案实现的 —种四苯基苯基接枝聚硅氧烷,其结构通式如下CH3 CH3 CH3 CH3 CH^H,C一S卜-0——SH~l"O——SimCH3CH3Si——CH3 其中,m、n、p均为正整数,m : n : p = 90 : 2 : 8,分子量为8. 5万 10万。 —种四苯基苯基接枝聚硅氧烷的制备方法是将四苯基环戊二烯酮通过 Diels-Alder反应接枝到甲基乙烯基硅生胶上,制得四苯基苯基接枝聚硅氧烷。 所述制备方法具体为向250ml四口圆底烧瓶中加入50ml无水二苯醚、7. 00g甲 基乙烯基硅生胶(分子量8 9万)和2. 87g四苯基环戊二烯酮;投料后通氮气保护,搅拌 下缓慢加热至250 26(TC,保温反应到溶液由不透明的黑色变为透明的淡红色;继续反应 30 35分钟,停止反应,冷却到IO(TC后取上层粘稠产物(使用分液漏斗将上层粘稠产物 分出);将所得的粘稠产物置于烧杯中,加入甲苯,加热搅拌使粘稠产物充分溶解,稍冷后 加入甲醇使产物析出(甲苯甲醇体积比约为1 : 1);将产物按上述方法分级洗涤3 5 次,以除去小分子杂质,得到分子量均一的产物;再用乙醚溶解过滤,减压除去溶剂,即得四4苯基苯基接枝聚硅氧烷。 所述四苯基环戊二烯酮是通过以下方法合成的向100ml三口圆底烧瓶中加入 7. 0g苯偶酰和7. Og 二苄基甲酮,再加入50ml热乙醇;通氮气保护,加热搅拌,在溶液接近 沸腾时,向溶液中缓慢滴加5. Oml氢氧化钾的乙醇溶液,氢氧化钾的浓度为0. 2g/ml(即 1. Og氢氧化钾固体溶解在5. Oml乙醇溶液中),滴加完毕继续回流15 20分钟后停止反 应,冷却抽滤,得黑色粉末即为四苯基环戊二烯酮;将其在乙醇甲苯=1 : l(体积比)的 混合溶剂中重结晶。 所述在乙醇甲苯=i : i的混合溶剂中重结晶具体为7. og四苯基环戊二烯酮粗品在75ml乙醇、75ml甲苯的混合溶剂中,加热搅拌至完全溶解后热过滤得产物。 所述热乙醇是温度为70 75t:的乙醇,加入前将其置于水浴锅中,备用。 所述甲基乙烯基硅生胶的乙烯基含量为10%,是通过以下方法制备的向250ml 四口圆底烧瓶中加入31. Og八甲基环四硅氧烷和4. Og四甲基四乙烯基环四硅氧烷,使上述 两种反应物开环聚合得产物。具体步骤为将反应物在1. 33kPa,4(TC下脱水30 40分钟; 恢复常压,加入0. 2 0. 3g四甲基氢氧化铵硅醇盐,干燥氮气鼓泡,70 75t:下反应30 35分钟;再加入封端剂六甲基二硅氧烷0. 2 0. 25g,升温至90 IO(TC ,反应2 2. 5小 时,即得无色透明粘稠的甲基乙烯基硅生胶。将得到的甲基乙烯基硅生胶用正己烷溶解,再 加入乙醇,使硅生胶析出,以除去硅生胶中的小分子及催化剂。 所述四甲基氢氧化铵硅醇盐是通过以下方法制备的将四甲基氢氧化铵与八甲基 环四硅氧烷按质量比l : 50置于圆底烧瓶中,在减压1.33kPa及氮气鼓泡下,升温至60 7(TC,脱水2 4小时。 本专利技术的四苯基苯基接枝聚硅氧烷由于侧链芳基高度集中,可产生富电子的离域共轭大n键,具有优异的力学性能、耐热性能和色谱分离选择性,可以作为气相色谱的固定相。依靠其较强的诱导作用和色散力,除可分离一般的烃类物质外,对苯的取代异构体,稠环芳烃和氮杂、氧杂、硫杂稠环芳烃,多环芳烃等环境污染物有优异的分离选择性。 本专利技术的固定相结构新颖。过去的研究者只是将苯环作为一个单元接枝到聚硅氧烷长链上,而本专利技术是将四苯基苯基作为一个结构单元接枝到甲基乙烯基硅生胶上,固定相中残留的少量乙烯基可以在高温下引发交联,使毛细管柱的耐温性更高,柱流失更小。附图说明 图1为本专利技术的四苯基苯基接枝聚硅氧烷的氢核磁共振谱图; 图2为实验例1的分离色谱图; 图3为实验例2的分离色谱图; 图4为实验例3的分离色谱图 图5为实验例4的分离色谱图。具体实施例方式下面结合实施例和实验例对本专利技术作进一步的说明 实施例l制备四苯基苯基接枝聚硅氧烷,制备方法如下 (1)四苯基环戊二烯酮的合成向100ml三口圆底烧瓶中加入7.0g苯偶酰和7.0g5二苄基甲酮,再加入50ml热乙醇;通氮气保护,加热搅拌,在溶液接近沸腾时,向溶液中 缓慢滴加5. Oml氢氧化钾的乙醇溶液,氢氧化钾的浓度为0. 2g/ml (1. Og氢氧化钾溶解在 5. Oml乙醇中),滴加完毕继续回流15分钟后停止反应,冷却抽滤,得黑色粉末即为四苯基 环戊二烯酮;将其在乙醇甲苯=1 : 1的混合溶剂中重结晶,空气中晾干,备用。 (2)甲基乙烯基硅生胶的制备向250ml四口圆底烧瓶中加入31. Og八甲基环四 硅氧烷和4. Og四甲基四乙烯基环四硅氧烷,使上述两种反应物开环聚合得产物。具体步 骤为将反应物在1. 33kPa,4(TC下脱水30分钟;恢复常压,加入0. 3g四甲基氢氧化铵硅 醇盐(将四甲基氢氧化铵与八甲基环四硅氧烷按质量比l : 50置于圆底烧瓶中,在减压 1. 33kPa及氮气鼓泡下,升温至60 70°C ,脱水2 4小时制得),干燥氮气鼓泡,7(TC下反 应30分钟;再加入封端剂六甲基二硅氧烷0. 2g,升温至IO(TC,反应2小时,即得无色透明 的甲基乙烯基硅生胶。将得到的甲基乙烯基硅生胶用正己烷溶解,再加入乙醇,使硅生胶析 出,以除去硅生胶中的小分子及催化剂。 (3)四苯基苯基接枝聚硅氧烷的制备向250ml四口圆底烧瓶中加入50ml无水 二苯醚、7. 00g甲基乙烯基硅生胶和2. 87g四苯基环戊二烯酮;通氮气保护,搅拌下缓慢加 热至259t:,保温反应到溶液由不透明的黑色变为透明的淡红色;继续反应30分钟,停止反 应,冷却到IO(TC后使用分液漏斗将上层粘稠产物分出;将所得的粘稠产物置于烧杯中,加 入甲苯,加热搅拌使粘稠产物充分溶解,稍冷后加入甲醇使产物析出(甲苯甲醇体积比 约为l : 1);将产物按上述方法分级洗涤3 5次,以除去小分子杂质,得到分子量均一的 产物;再用乙醚溶解过滤,减压除去溶剂,即得四苯基苯基接枝聚硅氧烷。 本专利技术的四苯基苯基接枝聚硅氧烷的氢核本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种四苯基苯基接枝聚硅氧烷,其结构通式如下:  ***  其中,m、n、p均为正整数,且m∶n∶p=90∶2∶8,分子量为8.5万~10万。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员:吴波滕爽赵军栾维东李建平
申请(专利权)人:山东大学
类型:发明
国别省市:88[中国|济南]

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