高分子试剂
CH2CH
2+ Et3N Hg
CH2CH SH
n
CH2CH S Hg
n
CH2SH +
S
N NH2 OH
O
O
S
NH
C S
S
NH
SH SH CH2CHCH3 CH2CH SH n
CH2CH
n
CH2CH
n
N OH
选择性吸收 Hg2+, Cu2+
含亚硫酰基的高分子配合物
合成
CH2 CH n SOCl2 CH2 CH n
CH2 n
CH
CH2
OH O
+
CH CH Br CH3 AlCl3 ClCH2CH2Cl
CH2
C
HO O CH C
CH NH2OH .HCl
CH2 H O N HO
CH3
CH
C
应用
CH3
可用于选择性分离Cu2+, Ni2+, Cu2+, Zn2+, Cu2+, MoO22+等。
含席夫碱基团的高分子配合物
建筑: 防水、堵水材料 环境: 污水纯化 其他领域: 除水剂, 塑料袋 (可保持蔬菜新鲜)
应用领域
• 选择性萃取与分离金属阳离子 • 高分子催化剂,光敏材料,抗静电材料
高分子配合物: 简介
主要配位原子与配体 配位原子 氧原子 配体
-OH(alcohol,phenol), -O-(ether,crown ether), -CO(aldehyde,ketone,quinone), -COOH (carboxylic acid), -COOR (ester, salt), -NO(nitrite), -NO2 (nitrate), SO3H(sulfuric acid), -PHO(OH)2, -AsO(OH)2, -PO(OH)2 -NH2, -NHR2, -NR3(amino), RR’C=N(imine), R2C=N-R (Schiff base), R2C=N-OH (nitroyl), -CONH2(amide), -CONHNH2(hydrazine),-N=N-(azobenzene), HETEROCYCLES -SH(thiol, aryl mercaptan), -S-(aryl sulfide), R2C=S (thioaldehyde, thio-ketone),CSSH(dithiocarbonic acid), SCN(thiocyanide), -NHCSNH2(thioureido)
CH3
应用:
• 从海水中萃取重金属离子, 几乎完全不与碱金属与碱土 金属作用 • 后者可与Cu2+结合使用在溶液中CCl4充当氧化还原体 系的高分子自由基引发剂。
含胺基的高分子配合物
芳香胺
CH CH2 CH CH2 CH Polymerization CH2 n
+
CH3(CH2)3OCH2N R2
CH3 CH2 C O C n
CH2CCH3 O
OCH3
含-二酮的高分子配合物
合成
CH2 CH CH2 CH CH2 CH
2
CH2 CH CH2
CH2
CH OCOCH3 CH3 C HC OCOCH3
CH2
CH OCOCH3 +
OCOCH3
CCH2 C H H
O
n
CH2
C
O
DMF
OCOCH3
合成
CHO CH2 CH NH2 n R OH
NH2 HO
+
+
CH2 CH N n CH
CH2 OH HO OH CH2 CHO
HO
CH2
OH
OH
CHO
CHO
NH2
CH CHO
N
N
CH
R
CH2 CH n
Coordination Reaction HO
CH2 CH n LiAlH4
CHO CH2 O M CH N N CH O CH2
常见天然超吸水树脂
纤维素系
纤维素系高吸水性材料是以纤维素为骨架,通过与其他单体接枝 共聚形成的一类高分子聚合物 。 丙烯腈是用在纤维素接枝共聚方面研究最多的一种单体,其他单 体包括丙烯酸、甲基丙烯酸、丙烯酰胺等) 纤维素/丙烯酰胺类接枝共聚吸水剂属非离子型吸水剂,耐盐性 较高,吸水速度较快,吸水后的强度比较高:同时具有生物可降 解性。
+
COOH
m
O O
O
A IB N
OH
-
CH2 CH
n
OH
特点
• 吸水能力基本不受水溶液中盐浓度的影响, • 单独使用时,吸水能力有限,与丙烯酸共聚后吸水容 量较高 • 此体系不仅可吸水,对乙醇也具有较强吸收能力。
超吸水树脂的应用
农业: 土壤中水份的保持
• 在土壤中加入 0.5% 的超吸水树脂即可保持水份长达40 天以上, • 节约用水, 加速干旱地区的植物生长
氮原子 硫原子
含羟基的高分子配合物
聚乙烯醇 (PVAOH):
收缩系数:30%
OH O Cu OH Cu OH
2+
人工肌肉
H O
O H O Cu H
O
+
H
+
O
OH
O H
O
伸展链
收缩链
能引发变化的离子: Cu2+, Ni2+, Co3+, Co2+, Fe3+, Mn2+,Ti3+,Zn2+, 其中最稳定的是:Cu2+
海藻酸钠系
海藻酸钠是一种高粘性的天然多羟基高分子化合物,海藻酸钠相
对分子质量大,呈线性,具有亲水性,能与多种单体、交联剂、 醚化剂进行反应制取高分子吸水剂
壳聚糖系
壳聚糖是白色无定型、半透明而略带珍珠光泽的固体,是甲壳素
在碱性条件下脱N-乙酰基的产物,呈线型的高分子聚合物,分子 链中含有大量具有反应活性的-NH2和-OH,能进行许多化学反应, 形成各种衍生物。壳聚糖可通过双官能团的醛、酸酐、环氧化物 等进行分子内和分子间了交联,常用的交联剂有戊二醛、乙二醛、 环氧氯丙烷等。也可以通过接枝反应改变性能。
常见天然超吸水树脂
淀粉系
以淀粉为骨架,通过与其他单体接枝共聚形成的一类 高分子材料; 淀粉系高吸水性材料研究所用的淀粉有单一的天然淀 粉,也有是经糊化、酸改性、氧化改性、交联的淀粉 或淀粉磷酸酯、淀粉黄原酸酯;淀粉的醚化等淀粉的 衍生物; 接枝的单体包括亲水性单体和水解后变为亲水性的单 烯类单体,还有其他低相对分子质量反应物。常见的 乙烯类单体有:丙烯腈、丙烯酸、丙烯酰胺,其他还 有如2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸(AMPS)、丙烯酸酯和 丙烯酸钠等; 具有生物可降解性。 目前研究方向:高吸水性复合材料(矿物粉体/淀粉接 枝聚合物)除具有吸水性能、保水性能外 还具备其它 性能如热稳定性、耐盐性、吸水后的凝胶强度等。
CH2 CH
CHO
n
OH
RCHO CH2N CH2 CH CH2N CHR CHR
CN CH2 CH CN
CH2NH2 CH CH2NH2
CH2
应用
配合物的稳定性: Ni2+>Cd2+>Cu2+>Zn2+>Co2+>Fe2+
含偶氮苯基团的高分子配合物
合成
CH2 CH CH2 CH n HNO3 H2SO4
CH2 CH n OH
n SnCl2 HCl NO2 HO SO3H
CH2 CH n NaNO2 HCl
CH2 CH NH2 n HO
CH2 CH
n
N2 Cl
+
-
OH
+
OH
N N OH
+ HSO3 ClN2
CH2 CH n Cl
N N
N
N SO3H N
HO OH OH
N OH
SO3H
N
N
N N
N
Cl HSO3 SO3H N
n
+
R C O C H 2C O O C 2H 5
PbO
CH2
C H 2C H
CH
CH2
OCOCH3 n
+
C 2H 5O H
O C O C H 2C O R
+
CH2 2CH3COCH2COOC2H5
含羧基的高分子配合物
含水杨酰基的聚合物
1)H
CH2 CH
NO3 Cl a N O 2 /H C l
冠醚在主链
O O O O CH2 O O O O O CH2
含胺基的高分子配合物
合成
CH2 CH NHCOCH3 AIBN CH2 CH n NHCOCH3 H
+
CH2
CH NH2 n
CH2 CH N O
CH2 CH O O C n O Hydrolysis CH2 CH NH2 CH2 CH OH n
CH2 CH
COOH
CH2 CH
2 ) F e /H 3)N
OH
Low T N 2C l
-
N N
含羧基的聚合物
(用于分离 Fe3+and Cu2+)
OH COOH
CH2 CH
CH2 CH
CH2 CH
Oxidation