[发明专利]用于制备有机-无机杂化材料的方法

权利要求书

1.用于形成当暴露于外部刺激时可发生性质变化的有机-无机杂化材料，所述方法包含：

提供预聚物；和

将官能有机金属材料连接到所述预聚物上，其中所述杂化材料包含官能部分且响应外部刺激。

2.根据权利要求1所述的方法，其中所述预聚物为金属氧烷(metalloxane)。

3.根据权利要求1或2所述的方法，其中所述预聚物包含选自Si，Ti，Fe，Al，Zr，Nb，Y，B，Ce，V，Zn，Cu，Ni，Co，Ge，Mn，Mg，Cr，Fe，V，稀土金属，或其两种或多种的组合的金属。

4.根据权利要求1-6任一项所述的方法，其中所述预聚物包含按重量计约25％或更大量的金属。

5.根据权利要求1所述的方法，其中所述预聚物包含硅氧烷。

6.根据权利要求5所述的方法，其中所述硅氧烷包含聚烷氧基硅氧烷。

7.根据权利要求6所述的方法，所述硅氧烷衍生自正硅酸甲酯(TMOS)，正硅酸乙酯(TEOS)，正硅酸丙酯(TPOS)，四甲氧基硅烷，四丁氧基硅烷，甲基三甲氧基硅烷(MTMS)，甲基三乙氧基硅烷(MTES)，苯基三甲氧基硅烷，异丁基三甲氧基硅烷，高四烷氧基硅烷，由烷氧基硅烷衍生的硅氧烷低聚物和预聚合的烷氧基硅烷，或其两种或多种的组合。

8.根据权利要求1-7任一项所述的方法，其中所述官能有机金属材料包含(a)包含金属原子并包含连接到所述金属的离去基团的金属成分，和(b)连接到所述金属原子上的有机官能部分。

9.根据权利要求8所述的方法，其中所述有机金属材料包含选自Si，Ti，Fe，Al，Zr，Nb，Y，B，Ce，V，Zn，Cu，Ni，Co，Ge，Mn，Mg，Cr，Fe，V，稀土金属，或其两种或多种的组合的金属。

10.根据权利要求8或9所述的方法，其中所述离去基团包含烷氧基，卤素，或其组合。

11.根据权利要求8-10任一项所述的方法，其中所述有机官能部分包含乙二醇，亚烷基二醇，丙烯酸类，酰胺，季铵化合物，磷酸酯，膦酸酯，磺酸酯，氨基，巯基，烷基，炔，烯烃，偶氮，共轭烯烃，环状化合物，醇，或其两种或多种的组合。

12.根据权利要求8-10任一项所述的方法，其中所述有机官能部分衍生自聚亚烷基二醇烷基醚，胺封端的聚亚烷基二醇烷基醚，烷基丙烯酰胺，烷基甲基丙烯酰胺，苯扎氯铵，取代的苯扎氯铵，二(C6-C14)烷基二短链(C1-4烷基和/或羟烷基)季铵盐，苄索氯铵，甲苄酰氯，氯化十六烷基吡啶，其聚合物，或其两种或多种的组合。

13.根据权利要求12所述的方法，其中所述有机官能部分衍生自聚亚烷基二醇烷基醚，所述聚亚烷基二醇烷基醚选自聚乙二醇单甲基醚，聚乙二醇单乙基醚，聚乙二醇单异丙醚，聚乙二醇单丁基醚，聚乙二醇单辛基醚，聚乙二醇单癸基醚，聚乙二醇单十六烷基醚，聚乙二醇单十八烷基醚，聚丙二醇单甲基醚，聚乙二醇单乙基醚，聚丙二醇单异丙醚，聚丙二醇单丁基醚，聚丙二醇单辛基醚，聚丙二醇单癸基醚，聚丙二醇单十六烷基醚，聚丙二醇单十八烷基醚，壬基苯基乙氧化物(nonophenyl ethoxylate)，或其两种或多种的组合。

14.根据权利要求1-13任一项所述的方法，其中提供所述预聚物包括通过以下形成所述预聚物：将金属源加入包含水、第一催化剂和氧化材料的反应体系，并使所述混合物反应。

15.根据权利要求14所述的方法，其中：

所述第一催化剂选自盐酸，硝酸，硫酸，磷酸，氟酸，甲酸，乙酸，丙酸，丁酸，戊酸，己酸，一氯乙酸，二氯乙酸，三氯乙酸，三氟乙酸，草酸，丙二酸，磺酸，邻苯二甲酸，富马酸，柠檬酸，马来酸，甲基丙二酸，己二酸，对-甲苯磺酸，或其两种或多种的组合；和

所述氧化材料选自包含1-8个碳原子的伯醇，仲醇或叔醇；受阻醇；环状醇；甲基叔丁醚，取代醇；二醇；四氢呋喃；吡咯烷酮；取代吡咯烷酮；二甲亚砜；糠醛；或其两种或多种的组合。

16.根据权利要求1-15任一项所述的方法，其中将所述官能有机金属材料连接到所述预聚物上包括将所述官能有机金属材料和水加入包含所述预聚物的溶液中。