[发明专利]一种含有季铵离子和水杨醛席夫碱的功能单体

权利要求书

1.一种含有季铵离子和水杨醛席夫碱的功能单体，具有通式(Ia)或通式(Ib)所示结构：

其中通式(Ia)或通式(Ib)中的R₁选自H或CH₃，R₂和R₃分别选自C₁～C₄烃基，Q选自O、S或NH中的一种，n选自1～10的正整数中的一种，X^-选自F^-、Cl^-、Br^-、NO₃^-、HSO₄^-、CH₃COO^-、CF₃COO^-、BF₄^-、PF₆^-、SbF₆^-、CF₃SO₃^-、C₄F₉SO₃^-或(CF₃SO₂)₂N^-中的一种，Ar选自通式(IIa)、通式(IIb)、通式(IIc)、通式(IId)或通式(IIe)所示结构：

其中通式(IIa)、通式(IIb)、通式(IIc)、通式(IId)或通式(IIe)中的R选自H、F、Cl、Br、CN、NO₂、OH、COOH、C₁～C₂₀烃基、C₁～C₂₀烃氧基、C₁～C₂₀烃硫基或双(C₁～C₂₀烃基)胺基中的一种或两种以上，m选自1、2或3中的一种，Y选自O、S或NH中的一种。

2.依照权利要求1所述含有季铵离子和水杨醛席夫碱的功能单体的制备方法，其特征在于是依据以下制备步骤实现的：

步骤一含有季铵离子和水杨醛的功能单体的制备

反应式：

操作步骤：称取通式(IIIa)或通式(IIIb)和5-氯甲基水杨醛分别溶解在溶剂中，制得通式(IIIa)或通式(IIIb)溶液和5-氯甲基水杨醛溶液；控制所述通式(IIIa)或通式(IIIb)溶液温度至0～60℃，搅拌下将5-氯甲基水杨醛溶液加入到通式(IIIa)或通式(IIIb)溶液中，反应2～6小时，浓缩后剩余残留物，用无水乙醇对所述残留物进行溶解再结晶提纯，制得通式(IVa)或通式(IVb)所示结构的含有季铵离子和水杨醛的功能单体；

其中操作步骤中的通式(IIIa)或通式(IIIb)选取如反应式①中所示结构，反应式①中的R₁选自H或CH₃，R₂和R₃分别选自C₁～C₄烃基，Q选自O、S或NH中的一种，n选自1～10的正整数中的一种；

所述溶剂指的是丙酮、丁酮、1，4-二氧六环、四氢呋喃、乙二醇二甲醚、乙二醇二乙醚、甲苯、二甲苯、氯苯、乙酸乙酯、乙酸甲酯、乙酸丁酯、氯仿、四氯化碳、1，2-二氯乙烷、甲基环己烷、N,N-二甲基甲酰胺、N,N-二甲基乙酰胺、二甲亚砜或乙腈中的一种或两种以上，所述溶剂用量是通式(IIIa)或通式(IIIb)和5-氯甲基水杨醛质量总和的2～10倍；

所述通式(IIIa)或通式(IIIb)和5-氯甲基水杨醛的摩尔量比是1∶1.0～1.5；

步骤二含有季铵离子和水杨醛席夫碱的功能单体的制备

反应式：

操作步骤：分别称取通式(IVa)或通式(IVb)含有季铵离子和水杨醛的功能单体和Ar-NH₂溶解在有机溶剂中，冰醋酸作为酸化剂和催化剂，回流反应4～12小时后，蒸出有机溶剂和水的共沸物，薄层色谱方法检测缩合反应结束后，冷却反应产物体系温度至室温，补加MX溶液，搅拌2～4小时完成复分解反应后，过滤去除不溶物质，对所得滤液进行浓缩，制得通式(Ia)或通式(Ib)所示结构的含有季铵离子和水杨醛席夫碱的功能单体；

其中操作步骤中的通式(IVa)或通式(IVb)选取如反应式②中所示结构，反应式②中的R₁选自H或CH₃，R₂和R₃分别选自C₁～C₄烃基，Q选自O、S或NH中的一种，n选自1～10的正整数中的一种，X^-选自F^-、Cl^-、Br^-、NO₃^-、HSO₄^-、CH₃COO^-、CF₃COO^-、BF₄^-、PF₆^-、SbF₆^-、CF₃SO₃^-、C₄F₉SO₃^-或(CF₃SO₂)₂N^-中的一种，Ar选自通式(IIa)、通式(IIb)、通式(IIc)、通式(IId)或通式(IIe)所示结构：

其中通式(IIa)、通式(IIb)、通式(IIc)、通式(IId)或通式(IIe)中的R选自H、F、Cl、Br、CN、NO₂、OH、COOH、C₁～C₂₀烃基、C₁～C₂₀烃氧基、C₁～C₂₀烃硫基或双(C₁～C₂₀烃基)胺基中的一种或两种以上，m选自1、2或3中的一种，Y选自O、S或NH中的一种；

所述Ar-NH₂选自通式(IIa-a)、通式(IIb-b)、通式(IIc-c)、通式(IId-d)或通式(IIe-e)所示结构：

其中通式(IIa-a)、通式(IIb-b)、通式(IIc-c)、通式(IId-d)或通式(IIe-e)中的R选自H、F、Cl、Br、CN、NO₂、OH、COOH、C₁～C₂₀烃基、C₁～C₂₀烃氧基、C₁～C₂₀烃硫基或双(C₁～C₂₀烃基)胺基中的一种或两种以上，m选自1、2或3中的一种，Y选自O、S或NH中的一种；

所述MX中的M选自K或Na，MX中的X选自F、Cl、Br、NO₃、HSO₄、CH₃COO、C₃F₇COO、BF₄、PF₆、SbF₆、CF₃SO₃、C₄F₉SO₃或(CF₃SO₂)₂N中的一种；

所述有机溶剂指的是甲醇、乙醇、丙醇、丙酮、丁酮、N,N-二甲基甲酰胺、N,N-二甲基乙酰胺、二甲亚砜或乙腈中的一种或两种以上，所述有机溶剂用量是通式(IVa)或通式(IVb)含有季铵离子和水杨醛的功能单体和Ar-NH2质量总和的2～10倍；

所述通式(IVa)或通式(IVb)含有季铵离子和水杨醛的功能单体和Ar-NH2的摩尔量比是1∶1.0～1.5。