此类大部分以—COOH为功能基，此外还有
O P OH
OH
AsO3H
O As OH
OH
具有—COOH基的弱酸性离子交换树脂几乎都是水解丙 烯酸脂，或甲基丙烯酸能与DVB的共聚物而得，之所 以使用是因为丙烯酸和甲基丙烯酸是水溶性的
强碱性阴离子交换树脂
R 主要是以 N R+OH
作为离子交换基因的树脂
R
R N R+OH
R
+ NaCl
R N R+Cl
R
+ NaOH
弱酸性阴离子交换树脂
CH2
CH CH2 CH C O 150℃～180℃ ，反应6小时 OC2H5 H2NCH2CH2CH2N(CH3)2
CH2 CH CH2 CH CH2 CH CO HNCH2CH2CH2N(CH3)2
CH2 CH
两性离子交换树脂
易分离回收，可重复使用，产物不需中和，反应条件 温和，催化反应可连续进行。
2. 高分子配位化合物（金属络合物） 催化剂
组成：
高分子配体
PS,PVC,PA,有机硅,聚乙烯吡啶,等 交联有机高分子 甲壳素，羊毛，蚕丝等
无机高分子
硅胶，聚金属胺烷
中心金属离子
一种 多种
载体
SiO2, Al2O3等金属氧化物 PS，聚吡啶
CH2=CH
CH2=CH
CH2 CH CH2 CH CH2 CH
Cl
+ CH2=CHCl +
BPO
N(CH3)3
CH2=CH
CH2 CH
CH2 CH CH2 CH CH2 CH
N(CH3)3+Cl-
H2SO4
CH2 CH
CH2 CH CH2 CH CH2 CH N(CH3)3+Cl-
SO3H CH2 CH
说，都是非均相反应，固体与气体、液体容易分离， 催化剂容易回收。 高分子催化剂对水、空气都很稳定。一般高分子催化 剂在空气中放置一年都不会失活，但是一些常用的有 机反应的催化剂，如无水三氯化铝，则对水很敏感， 吸水后容易失活。 高分子催化剂活性大，反应速度快，产率高。 高分子催化剂可以提高反应的选择性。
物理负载法：浸渍法,金属盐或有机金属化合物被吸附 锁闭在多孔聚合物载体的管道中. （简单但易脱落）
特点
易分离回收，不污染产物；高分子效应有利于提高催 化活性和选择性；
中心金属离子易脱出；活性比相应有机金属络合物催 化剂有所降低；反应物在骨架中扩散速度降低；有机
化学功能高分子材料
概述
化学功能高分子链为骨架并连接具有化学活性大基团 构成。它主要包括：
离子交换树 高分子催化剂 高吸水树脂
离子交换树脂
定义
离子交换树脂是由交联结构的高分子骨架与能离解的 基团两个基本组分所构成的不溶性、多孔的、固体高 分子电解质。
功能：它能在液相中与带相同电荷的离子进行交换
含-C6H4NCS的聚丙烯酰胺与含-NH2的酶作用，可得如 下的固定化酶：
高分子相转移催化剂
1、相转移催化：
是有机化学中的一种新的合成方法
如：R-CH2-Cl+NaOH或NaOH水溶液得到
R-CH2-OH
R-CH2-Cl+NaCN固体或水溶液得到
R-CH2-CN
2、威廉穆森反应
CH3
CH2
反应，此交换反应是可逆的，即可用适当的电解质冲 洗，使树脂恢复原有状态，可供再次利用（再生）。
分类：
根据离解的基团的性质，可分为 ：
1、阳离子交换树脂
〈1〉强酸性（聚苯乙烯系），
交换基：磺酸 －SO3H
〈2〉中酸性（聚苯乙烯系）
交换基：—P=O(OH)2
〈3〉弱酸性（甲基丙烯酸系）
交换基：羧基—COOH或酚基—OH
2、阴离子交换树脂
〈1〉 强碱性（聚苯乙烯系）
交换基： 季胺 叔胺
N+X P+X
R N
R
〈2〉 弱碱性（聚苯乙烯系） 交换基：氨基—NH2
根据高分子基体（即骨架）分：
苯乙烯体系树脂 丙烯酸—甲基丙烯酸酯体系树脂 苯酚—间苯二胺体系树脂 环氧氯丙烷体系树脂
特殊的离子交换树脂 按性能分:
固定化酶可用于催化氧化、还原、重排、水解、异构
化等反应。例如，固定化氨基酰化酶可使N-酰化-D，L-氨 基酸进行选择性水解。所产生的L-氨基酸可利用溶解度的 差别，与N-酰化-D-氨基酸分离,此法已工业化。固定化酶 属于半合成高分子催化剂
利用酶的官能团(-NH2、-COOH、-SH、咪唑基、苯酚基 等）与合成高分子的官能团进行反应可以制得。例如,
配体的结构：含O、S、P、N等配原子，或带π电子的
异戊二烯基、苯基。
载体的作用：增加固相催化剂的比表面，提高催化活 性
合成方法
离子键固载法：有机金属络合阴（阳）离子通过离子 交换固载于聚合物；
共价键固载法：聚合物骨架功能化形成高分子配体,再 络合金属盐或有机金属化合物； (以上为化学键联,常用,牢固但复杂、成本高)
SO3H
高分子催化剂
高分子催化剂就是高分子化的催化剂，催化剂在高分子 上，高分子是载体，因此有时也称负载催化剂。按载体 不同可分为：
无机高分子催化剂
高分子催化剂
交联型（不溶型）
有机高分子催化剂
凝胶型
可溶型
高分子催化剂具有以下优点
高分子催化剂具有以下优点： 高分子催化剂都是固体。对于气相反应和溶液反应来
O
H+
Na+
OH
CH3
N
+
CH
O-
3、采用非质子性溶剂CH3
Na
采用非质子性溶剂
空间效应
OH C R -Cl
CH3S=OCH3此类溶剂价格昂贵，难以纯化，难以干燥 ，极性强，对无机有机都相容，所以反应结束后产物
难分离
1. 高分子酸碱催化剂
即酸性或碱性离子交换树脂。
含酸（碱）性功能基，可在有机合成中起酸（碱）的 催化作用。
1、螯合树脂 2、两性离子交换树脂 3、耐热性离子交换树脂 4、氧化还原树脂
离 子 3H基作离子交换基因的离子交换树脂
目前所有制品都是苯乙烯体系的树脂。
苯乙烯体系强酸性阳离子交换树脂
CH2 CH + CH2 CH
CH2 CH CH2 CH
CH2 CH DVB
CH2 CH CH2 CH CH2 CH
H2SO4 HSO3 Cl
SO3
SO3H CH2 CH
SO3H
缩合体系强酸性阳离子交换树脂
OH H 2 SO4
OH HCHO
SO3H
OH
OH
CH2
SO3H SO3H
ONa
Na 2 SO4 HCHO
ONa
ONa
CH 2
CH2SO 3 Na
弱酸性阳离子交换树脂