一种含氟的二氧化硅杂化材料及其制备方法 .pdfVIP

(19)中华人民共和国国家知识产权局

(12)发明专利说明书

(10)申请公布号CN1793203A

(43)申请公布日2006.06.28

(21)申请号CN200610023215.0

(22)申请日2006.01.12

(71)申请人上海交通大学

地址200240上海市闵行区东川路800号

(72)发明人赵成学贺海鹰林正欢

(74)专利代理机构上海交达专利事务所

代理人罗荫培

(51)Int.CI

C08G77/52

C08J5/20

权利要求说明书说明书幅图

(54)发明名称

一种含氟的二氧化硅杂化材料及其

制备方法

(57)摘要

本发明公开了如右式所示的一种含

氟的二氧化硅杂化材料及其制备方法。它

是由ω－卤磺酰全氟酰基过氧化物与聚二

苯基二甲氧基硅烷反应，再经过水解、溶

胶－凝胶化、酸化得到的。该杂化材料具

有酸性强，表面积大，酸量和孔结构可

调，活性中心易接近，热稳定性高，合成

容易等优点，它的离子交换当量为0.1～

2.5mmol/g，可用于有机催化，环境保护等

领域。p＝0，1，2，3或4；x＝10～100的

整数；x∶y＝60～5∶40～95。

法律状态

法律状态公告日法律状态信息法律状态

权利要求说明书

1.一种含氟的二氧化硅杂化材料，其特征在于化学结构式如下：

p＝0，1，2，3或4；x＝10～100的整数；x∶y＝60～5∶40～95；

其中含氟的二氧化硅杂化材料的孔径为1～100nm，表面积为10～

1000msup2/sup/g，孔容为0.1～3cmsup3/sup/g，交换当量为0.1～

2.5mmol/g。

2.如权利要求1所述含氟的二氧化硅杂化材料的制备方法，其特征在于制备方法如

下：

1)ω-卤磺酰全氟酰基过氧化物的有机溶液的制备：

将100ml反应瓶浸入冰盐浴中，温度保持在-20～0℃之间，在缓缓搅拌下，加入

10wt％～20wt％苛性碱的水溶液、30wt％的过氧化氢水溶液和20～80毫升有机溶

剂，5分钟之后迅速加入事先计量的ω-卤磺酰全氟羧酸酰卤液体，ω-卤磺酰全氟羧

酸酰卤、NaOH和Hsub2/subOsub2/sub的摩尔比＝2∶2∶1～2，快速搅

拌2分钟后，令反应混合物分层完全，油层依次用5wt％NaHCOsub3/sub水溶

液和蒸馏水洗涤后，加入无水硫酸钠充分摇匀，在冰浴中静置30分钟，即得到ω-

卤磺酰全氟酰基过氧化物的有机溶液，其中有机溶剂选自

CClFsub2/subCClsub2/subF，CHsub2/subClsub2/sub或

CHClsub3/sub，苛性碱选自氢氧化锂，氢氧化钠或氢氧化钾；

2)ω-卤磺酰全氟烷基化聚二苯基二甲氧基硅烷的制备：

在150ml三颈瓶中加入聚二苯基二甲氧基硅烷和二氯甲烷，配成5wt～20wt％浓度，

溶解后通入氮气30分钟，在0℃加入ω-卤磺酰全氟酰基过氧化物的有机溶液，该

ω-卤磺酰全氟酰基过氧化物与聚二苯基二甲氧基硅烷反应的摩尔比为1∶50～0.2，

反应温度为-10～30℃，反应3～48小时后，反应混合物经水洗至中性，减压除去

有机溶剂，即得ω-卤磺酰全氟烷基化聚二苯基二甲氧基硅烷；

3)ω-卤磺酰全氟烷基化聚二苯基二甲氧基硅烷的水解：

将ω-卤磺酰全氟烷基化聚二苯基二甲氧基硅烷溶于三氯甲烷中，配成20wt％浓度，

然后在10～30％wt的苛性碱溶液中水解，水解温度为50℃，水解时间为4～10小

时，分去水层，洗至中性，减压除去溶剂，即得到ω-磺酸全氟烷基化聚二苯基二

甲氧基硅烷的碱金属盐，其中苛性碱选自LiOH，NaOH或KOH；

4)ω-磺酸全氟烷基化聚二苯基二甲氧基硅烷的碱金属盐/二氧化硅杂化材料的制备：

将ω-磺酸全氟烷基化聚二苯基二甲氧基硅烷的碱金