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高分子试剂的缺点： （1）高分子试剂的制备需要经过多个步骤的处理过 程，其成本比低分子试剂高的多。 （2）低分子试剂经固载化后，聚合物骨架的位阻作用 会引起反应试剂的扩散问题。 （3）一些在聚合物上生成的副产物难于分离，有时鉴 定困难。 （4）有机高分子载体的耐热性差，在高温下的反应不 适宜。 本文档共42页；当前第30页；编辑于星期六\8点41分 2.2 定义与分类 高分子试剂——具有化学试剂功能的高分子。 它是将有机合成的试剂通过功能基化键合于高 分子上，再用此高分子试剂参与有机合成反应 分类： 高分子试剂 氧化还原剂 卤代试剂 酰基化试剂 高分子催化剂 酸碱催化 金属络合（高分子负载催化剂） 相转移催化剂 本文档共42页；当前第31页；编辑于星期六\8点41分 离子交换树脂演示文稿 * 本文档共42页；当前第1页；编辑于星期六\8点41分 * （优选）离子交换树脂 本文档共42页；当前第2页；编辑于星期六\8点41分 1.4 应用 1）水的软化 2）水的脱盐 3）废水处理 4）食品工业 5）高分子催化剂 6）其他 本文档共42页；当前第3页；编辑于星期六\8点41分 1935年英国Adams 特点：i. 带有可离子化的基团SO3- 1.1 概述 ① 发展史 ii. 是三维网状交联聚合物（酚醛缩聚树脂） 应用：水的脱盐 本文档共42页；当前第4页；编辑于星期六\8点41分 ★ 由离子交换树脂引伸的功能高分子：吸 附树脂、螯合树脂、高分子试剂、固化 酶（固相多肽合成）聚合物固载催化。 1944年 D’Aeelio合成磺化苯乙烯-二乙烯基 苯树脂奠定现代离子交换树脂基 础。 1950年 大孔离子交换树脂：强度高，交换 速率快。 ② 结构与分类 本文档共42页；当前第5页；编辑于星期六\8点41分 表1 离子交换树脂的种类 代号 分类名称 功能基 说明 0 强酸 -SO3H 磺酸基 1 弱酸 膦酸基 2 强碱 季铵基 3 弱碱 伯，仲，叔氨基 4 螯合 胺羧酸 5 两性 强碱弱酸型 6 氧化还原 硫醇基? 对苯二酚基 骨架分类代号 0—苯乙烯，1—丙烯酸，2—酚醛，3—环氧，4—乙烯吡啶，5—脲醛，6—氯乙烯 本文档共42页；当前第6页；编辑于星期六\8点41分 强酸与阳离子交换，交联 b. 丙烯酸系弱酸性阳离子交换树脂 a. 苯乙烯系强酸性阳离子交换树脂 ③ 常用离子交换树脂的化学结构 本文档共42页；当前第7页；编辑于星期六\8点41分 c. 苯乙烯系强碱性I型阴离子交换树脂 d. 苯乙烯系弱碱性阴离子交换树脂 本文档共42页；当前第8页；编辑于星期六\8点41分 1.2 离子交换树脂的合成 ① 苯乙烯型 a. 交联PS 共聚物凝胶树脂制备 b. 功能基化：（磺化，羧酸，季铵化） 磺化： 本文档共42页；当前第9页；编辑于星期六\8点41分 氯甲基化： （作前体） 再羧酸化： 氧化 本文档共42页；当前第10页；编辑于星期六\8点41分 季铵化： 叔胺 三甲胺 N,N-二甲基乙醇胺 本文档共42页；当前第11页；编辑于星期六\8点41分 ② 丙烯酸型 i. （弱酸性阳离子型） 丙烯酸酯 + DVB 共聚交联 水解 弱酸性阳离子交换 自由基悬浮共聚 水解 本文档共42页；当前第12页；编辑于星期六\8点41分 ii. 弱碱阴离子型交换树脂 多胺 ③ 缩聚型 i. 阳离子型 苯酚 磺化 醛 交联 磺化酚醛缩合物（1935） ii. 阴离子型（芳胺+醛） 本文档共42页；当前第13页；编辑于星期六\8点41分 间苯二胺 （醛与苯环、氨基均可缩合成交联结构） iii. 弱酸阳离子型 含COOH，酚 + 甲醛 本文档共42页；当前第14页；编辑于星期六\8点41分 1.3 离子交换树脂的性能 ① 粒度（珠状颗粒型）： ② 含水量（凝胶树脂）：30%-80% ③ 密度：ρa（表观密度）=干态质量/树脂体积,g/ml （骨架+孔） ρT（骨架密度）=干态质量/干态体积,g/ml (g/ml) （骨架） ④ 交换容量：QT = , mmol/g ⑤ 离子交换选择性： 对不同离子的选择性，例 本文档共42页；当前第15页；编辑于星期六\8点41分 苯乙烯强酸阳离子型（对阳离子的选择性） Fe3+ Al3+ Ca2+ Na+ 依价数高优先 Ba2+ Pb2+ Sr2+ Ca2+ Ni2+ …… Mn2+ 同价位时，依半径大优先 ⑥ 热稳定性，最高使用温度，如 苯乙烯强酸阳离子 120 ℃ 丙烯酸弱酸阳离子