[发明专利]固载在高分子树脂上的有机离子碱及其制备方法与应用

权利要求书

1.一种固载在高分子树脂上的有机离子碱，由阴离子和阳离子组成；其中，所述阴离子为OH^-、CO₃^2-、PO₄^3-、HCO₃^-、HPO₄^2-、H₂PO₄^-、HCOO^-、CH₃COO^-或^-OOCCH₂COO^-，所述阳离子为由含有取代基的-M基团与高分子树脂组成，所述含有取代基的-M基团与所述高分子树脂之间通过化学键相连；

所述含有取代基的-M基团的结构式如式VII所示，

所述式VII中，M为N或P，所述R₁、R₂和R₃均选自CH₃、CH₂CH₃和(CH₂)₂CH₃中的任意一种，所述阳离子的个数满足与所述阴离子电荷平衡的条件，为1或2或3。

2.根据权利要求1所述的有机离子碱，其特征在于：所述高分子树脂为聚苯乙烯树脂；所述固载在高分子树脂上的有机离子碱，是按照权利要求3-10任一所述的方法制备而得。

3.一种制备权利要求1或2所述固载在高分子树脂上的有机离子碱的方法，包括如下步骤：

a)将氯甲基聚苯乙烯树脂溶胀后与式I所示三取代胺或式II所示三取代膦进行反应，得到氯型阴离子交换树脂；

所述式I和式II结构通式中，R₁、R₂和R₃均选自苯基、碳原子数为1-12的烷基、碳原子数为1-12的烯烃基和碳原子数为1-12的炔烃基中的任意一种；

b)将所述步骤a)所得氯型阴离子交换树脂清洗后，填装至离子交换柱中，用钠盐的水溶液对所述离子交换柱进行离子交换，至氯离子全部被交换，得到阴离子交换后的树脂，清洗并真空干燥后，得到所述固载在高分子树脂上的有机离子碱。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于：所述步骤a)中所述氯甲基聚苯乙烯树脂溶胀步骤中，所用溶剂选自水、乙醇、二甲基亚砜和N，N-二甲基甲酰胺中的至少一种；

所述步骤b)中，所述钠盐选自磷酸钠、碳酸钠、乙酸钠、甲酸钠、丙二酸钠和己二酸钠中的任意一种；所述清洗步骤中，所用溶剂选自水、乙醇、二甲基亚砜和N，N-二甲基甲酰胺中的至少一种。

5.根据权利要求3或4所述的方法，其特征在于：所述步骤a)中，所述氯甲基聚苯乙烯树脂的目数为50-100目；所述氯甲基聚苯乙烯树脂的用量为所述式I所示三取代胺或式II所示三取代膦质量的四分之一至二分之一，优选三分之一；

所述步骤b)中，所述钠盐的水溶液的浓度为1-5mol/L，优选1mol/L。

6.根据权利要求3-5任一所述的方法，其特征在于：所述步骤a)所述反应步骤中，温度为80～110℃，时间为24-30小时，所述反应是在惰性气体保护下进行的，所述惰性气体优选氮气；

所述步骤b)所述离子交换步骤中，滴速为2-3mL/min；所述真空干燥步骤中，温度为40℃，时间为24小时，真空度为100-150Pa。

7.一种制备金属偶联反应产物和权利要求1或2所述固载在高分子树脂上的有机离子碱的方法，包括如下步骤：

a)在惰性气氛中，将权利要求1或2任一所述固载在高分子树脂上的有机离子碱、过渡金属催化剂、溶剂a、卤代芳烃和亲核试剂混匀进行反应，反应完毕得到所述金属催化偶联反应产物；

b)将所述步骤a)制备所得金属催化偶联反应产物过滤后，所得滤渣依次用所述溶剂b和水洗涤，得到氯型阴离子交换树脂，用所述钠盐的水溶液对所述氯型阴离子交换树脂进行离子交换，至氯离子全部被交换，得到阴离子交换后的树脂，清洗并真空干燥后，得到权利要求1或2任一所述固载在高分子树脂上的有机离子碱。