[发明专利]纤维素基多功能螯合材料及其制备方法和应用

权利要求书

1.一种纤维素基多功能螯合材料，其特征在于具有通式(I)所示化学结构：

其中通式(I)中R₁或R₂分别选取C₁～C₄烷基；R₃选自H、取代或未取代的C₁～C₄烷基或取代或未取代的C₆～C₂₀芳基中的一种，n选取500～30000的正整数。

2.依照权利要求1所述的纤维素基多功能螯合材料的制备方法，其特征在于包括以下步骤：

步骤一、受三氟化硼乙醚催化剂的作用，纤维素溶胀在有机溶剂中与环氧氯丙烷的开环反应，制成氯代丙醇纤维素；

其中反应式①中n选取500～30000的正整数，步骤一所述有机溶剂指的是1，4-二氧六环、1，2-二氯乙烷或乙酸乙酯，所述的有机溶剂用量是纤维素质量的2～5倍，三氟化硼乙醚的用量是纤维素质量的0.005～10％，环氧氯丙烷的用量是纤维素质量的0.2～5倍；

步骤二、将步骤一所制得的氯代丙醇纤维素分散在质量百分数为30～45％的仲胺水溶液中，回流反应，其后再加入质量百分数为10～40％的氢氧化钠水溶液，制得通式(II)叔胺基丙醇纤维素；

其中反应式②中R₁或R₂分别选取C₁～C₄烷基，由此推定步骤二所述的仲胺指的是二甲胺、二乙胺、二丙胺、二丁胺、甲基乙基胺、甲基丙基胺或甲基丁基胺中的一种，所述质量百分数为30～45％仲胺水溶液的用量是所述氯代羟基丙醇纤维素质量的1～3倍，所述质量百分数为10～40％的氢氧化钠水溶液的用量是所述氯代羟基丙醇纤维素质量的2～6倍，n选取500～30000的正整数；

步骤三、将步骤二所制得通式(II)叔胺基丙醇纤维素溶胀在有机溶剂中，再投入5-氯甲基水杨醛，20～60℃反应，制成通式(III)水杨醛盐纤维素；

其中反应式③中R₁或R₂分别选取C₁～C₄烷基，n选取500～30000的正整数，所述的5-氯甲基水杨醛用量是通式(II)叔胺基丙醇纤维素质量的20～500％，所述的有机溶剂指的是四氢呋喃、1，4-二氧六环、乙二醇二甲醚、乙二醇二乙醚、乙酸乙酯、乙腈、丙酮或甲乙酮，所述有机溶剂的用量是通式(II)叔胺基丙醇纤维素质量的2～6倍；

步骤四、将步骤三所制得的通式(III)水杨醛盐纤维素分散在小分子醇溶剂中，加入3-R₃-绕单宁，催化量的六氢吡啶或吗啉作为催化剂，加热回流，反应结束后，再加入质量百分数为10～40％的氢氧化钠水溶液，制得通式(I)纤维素基多功能螯合材料；

其中反应式④中R₁或R₂分别选取C₁～C₄烷基，R₃选自H、取代或未取代的C₁～C₄烷基或取代或未取代的C₆～C₂₀芳基中的一种，n选取500～30000的正整数，所述的3-R₃-绕单宁用量是通式(III)水杨醛盐纤维素质量的0.02～5倍，所述质量百分数为10～40％的氢氧化钠水溶液的用量是所述通式(III)水杨醛盐纤维素质量的2～6倍，所述的醇溶剂指的是甲醇、乙醇、异丙醇、正丙醇、异丁醇、正丁醇或叔丁醇，所述的醇溶剂的用量是通式(III)水杨醛盐纤维素质量的2～6倍。

3.依照权利要求2所述的纤维素基多功能螯合材料的制备方法，其特征在于所述的3-R₃-绕单宁选自通式(IV)所示化学结构：

其中R₃选自H、取代或未取代的C₁～C₄烷基或取代或未取代的C₆～C₂₀芳基中的一种。