[发明专利]一种硼酸功能基树脂的制备方法

说明书

一种硼酸功能基树脂的制备方法。本发明属于树脂领域。本发明为解决现有多元醇、多元酚、糖类及其他高附加值衍生物提取分离过程，存在吸附材料选择性差、吸附容量低、价格较高，材料改性过程缺乏精确调控，难以高效引入特异性硼酸类官能团的技术问题。方法：选取反应活性更高的苯胺类硼酸单体及苯胺、苄胺类硼酸频哪醇酯单体，以高效温和的亲核取代反应负载于聚苯乙烯树脂骨架，或缩合反应负载于聚丙烯酸树脂骨架，制备高功能基负载量与高选择性的硼酸功能基树脂。本发明的方法克服了现有材料硼酸官能团负载率低、稳定性差、再生利用性差等缺点，能够高效温和的负载硼酸功能基于树脂载体，可有效富集并分离顺式邻二醇或间二醇结构的多羟基化合物。

技术领域

本发明属于树脂领域；具体涉及一种硼酸功能基树脂的制备方法。

背景技术

多羟基化合物种类丰富，包含甘油、1,2,4-丁三醇、1,3-丙二醇等多元醇，葡萄糖、果糖以及纤维素等多羟基醛或酮糖，间苯三酚、没食子酸、儿茶素等多酚类化合物。此类化合物含有两个或两个以上的羟基，沸点高、对极性物质溶解能力强，具有多羟基结构的天然产物还往往存在区域选择性和立体构型、构象上复杂多样性，使得此类化合物的分离纯化困难重重。目前食品工业及生物医药工业中由于种种需要，通过物理、生物、化学等方法获得天然存在的或制备得到的多羟基化合物，国内外学术界和产业界对此领域高度关注。

目前分离多羟基化合物主要通过蒸馏、分子蒸馏、络合萃取、膜分离等基于理化性质差异的手段，此类方法存在能耗高、设备成本高、操作难度大、环境污染等缺点：(1)Wang等人(Zhe Wang,et al.Studies on purification of 1,3-propanediol by moleculardistillation.Biotechnology and Bioprocess Engineering,2013,18(04):697-702.)报道的基于传统蒸馏技术的1,2-丙二醇、1,3-丙二醇分离技术，但此类物质沸点较高，存在能耗高、成本高等问题；(2)鲍妮娜等人(生物基化工醇重组分中多元醇的分离提取，化工进展，2011，30(5)：957-961)利用磷酸三丁酯和甲苯络合萃取生物基化工醇中的重组分，结合分子蒸馏技术将重组分中多元醇如1,4-丁二醇进行初步分离，但该技术存在萃取剂效率较低、难以选择、产率较低等局限性；(3)Carmona等人(Purification glycerol/watersolutions from biodiesel synthesis by ion exchange:sodium removalPart1.J.Chem.Technol.Biotech.,2009,84(05):738-744)，Areski等人(Method forpurification ofglycerol:US,7667081B2.2010-02-23.)，Wan等人(Recovery andpurification of crude glycerol from vegetable oiltransesterification.SeparationPurification Reviews,2015,44(03):250-267.)分别报道了利用酸/碱性离子交换树脂对多元醇进行纯化的手段，主要目的是脱除溶液中的盐类和少量色素达到提纯的效果，但由于离子交换树脂容易饱和、再生过程易产生大量废液、污染环境等限制了它的应用发展。(4)分离单糖特别是同分异构体单糖只能通过利用各单糖对于某种树脂的亲和或吸附力差异进行色谱分离，但采用色谱法分离的装备复杂昂贵，并且主要被欧美国家掌握。如目前通过淀粉制备葡萄糖，再通过异构化酶制备果糖，而果糖和葡萄糖的分离目前只能用色谱法进行分离，设备成本高、操作难度大；工业上制备木糖时母液中会残留阿拉伯糖，而木糖和阿拉伯糖作为同分异构体，也只能通过寻找合适的色谱树脂经色谱分离进行处理，同时面临设备投资成本高、操作难度大的困难。

吸附树脂作为一种新兴的吸附剂，与活性炭、分子筛、壳聚糖等相比，具有应用范围广、处理效率高、固液分离容易等特点，但现有的树脂类吸附材料主要基于分子极性、疏水性、氢键等物理作用力对多羟基化合物进行分离，而面对极性高、水溶性大的分子以及区域选择性和立体构型、构象上复杂多样性的分子，难以有效富集并实现选择性吸附，必须设计具有高效高选择性的新型吸附树脂。