聚苯乙烯担载聚氧乙烯咪唑啉类季铵盐的合成及催化性能.doc

聚苯乙烯担载聚氧乙烯咪唑啉类季铵盐的 合成及催化性能α 黄 怡 肖诗铁0 刘朝阳0 (咸阳师范专科学校化学系, 咸阳, 712000) 0(华南理工大学应用化学系, 广州, 510641) 摘要 合成了共聚苯乙烯2二乙烯基苯担载四聚乙二醇苄基季铵盐及共聚苯乙烯2二乙烯基苯担载 四聚乙二醇接 22(+ ) 2烷基24, 52二氢咪唑啉类季铵盐, 探讨了它们在 n 2溴辛烷与碘化钾反应中的相转 移催化活性。 关键词 咪唑啉季铵盐 聚合物 载体 溴辛烷 碘化钾 相转移催化剂 中图分类号 O 643. 36 将季铵盐、冠醚类接枝到高聚物上制备的固体高分子催化剂—— 三相催化剂在相转移催化反 应中显示出许多优越性1 ～ 4 。 本文在前期工作5 的基础上又合成了不同结构的季铵盐高分子固体 催化剂, 即共聚苯乙烯2二乙烯基苯担载四聚乙二醇苄基季铵盐及不同粒度、不同结构的共聚苯乙 烯2二乙烯基苯担载四聚乙二醇接 22( + ) 2烷基24, 52二氢咪唑啉类季铵盐, 并对其在 n 2溴辛烷和碘 化钾反应中的催化活性进行探讨。 实 验 部 分 1. 合成路线  2. 仪器与试剂 西德 H e ran s CHN 2O 2R ap id 元素分析仪; SP 22000 红外光谱仪 (KB r 压片) ; SP 22305 型色谱仪 ( 计算其转化率, 5% 季戊四醇棕榈酸酯2107 白色硅烷化担体, 3×2000mm 玻璃色谱柱) ; 氧燃烧瓶 等。 聚 苯乙烯担载四聚乙二醇氯代物 ( 1a , 1b) 按文献5 制备, 1a 为 80 目～ 100 目, 含氯量2. 08 mm o l?g; 1b 为 160 目～ 400 目, 含氯量 4. 14mm o l?g。 22(+ ) 2烷基24, 52二氢咪唑啉 (2) 按文献6 制 备, m. p. 70℃～ 73℃。 聚苯乙烯担载四聚乙二醇接 2- (+ ) - 烷基- 4, 5- 二氢咪唑啉 (3a , 3b) 的合成 在 150mL 三颈瓶中加入 1a 10g, 2 10g 和 DM F 90mL , 装上回流冷凝管, 逐渐升温到 3. 3a 131℃, 恒温搅拌 8h , 冷却, 抽滤, 依次用水、乙醇洗涤, 真空干燥得 3a。 IR : Τ= 1650 (C = N ) , 1100 (C - O - C ) cm - 1。 1b 5g, 2 8g 和 DM F 40mL , 131℃恒温搅拌反应 6h , 其它操作同 3a。 3b 4. 聚苯乙烯担载四聚乙二醇接 2- (+ ) - 烷基- 4, 5- 二氢咪唑啉季铵盐 (4a , 4b, 5a , 5b) 的合成 在 100mL 三颈瓶中加入 3a 6g , 氯代乙醇 10. 5g, 1, 42二氧六环 50mL 和无水 K 2CO 3 4a 0. 4g , 装上回流冷凝管, 逐渐升温到 110℃, 恒温搅拌 6h , 冷却, 抽滤, 依次用水、乙醇洗涤, 真空干燥 得 4a。 树脂含氮量 2. 579mm o l?g。 IR : Τ= 3310 (O - H ) , 1620 (C = N ) , 1100 (C - O - C ) cm - 1。 3b 4g, 氯代乙醇 6g, 1, 42二氧六环 30mL 和无水 K 2CO 3 0. 3g , 反应 7h , 其它操作方法同 4b 4a。 所得 4b 树脂含氮量为 3. 479mm o l?g。 3a 8g , 氯化苄 15g, 1, 42二氧六环 55mL 和无水 K 2CO 3 0. 3g, 反应 6h , 其它操作方法同 5a 4a。 所得 5a 树脂含氮量为 2. 272mm o l?g。 IR : Τ= 1630 (C = N ) , 1100 (C - O - C ) cm - 1。 3b 6g, 氯化苄 10. 8g , 1, 42二氧六环 35mL 和无水 K 2CO 3 0. 3g, 反应 6h , 其它操作同 4a。 5b 所得 5b 树脂含氮量为 2. 705mm o l?g。 5. 聚苯乙烯担载四聚乙二醇季铵盐 (6) 的合成 在 100mL 三颈瓶中加入 1a 12g, 正丁醇 60mL 和 N , N 2二甲基苄胺 12g, 装上回流冷凝管, 升 温至 86℃, 控温在 86℃～ 92℃磁力搅拌 10h , 冷却, 抽滤, 依次用水、乙醇洗涤, 真空干燥得 6。 树脂 含氮量为 1. 449mm o l?g。 IR : Τ= 1100 (C - O - C ) cm - 1。 6. 催化反应 在 50mL 反应瓶中加