[发明专利]环氧化合物与阳离子聚合物及它们的制备方法

权利要求书

1.一种环氧化合物，其特征在于该化合物的结构式如下：

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2.一种权利要求1所述环氧化合物的制备方法，其特征在于该方法的工艺步骤和条件如下：

（1）将N,N’-二羟乙基乙二胺和有机碱加入溶剂中，并于冰水浴内搅拌至其完全溶解，然后将完全溶解在溶剂中的二碳酸二叔丁酯以2~4s/滴的速度滴加，滴加完毕后，室温反应8~24h，减压蒸馏，再依次用乙酸乙酯重结晶、柱分离即得中间化合物N,N’-2Boc-N,N’-2羟乙基乙二胺，其中N,N’-二羟乙基乙二胺、二碳酸二叔丁酯和有机碱的摩尔比为1:2.1~2.5:2.1~2.5；

（2）在室温下，将N,N’-2Boc-N,N’-二羟乙基乙二胺、环氧氯丙烷、氢氧化钠、相转移催化剂、溶剂和水一起进行搅拌混合，待固体物质基本溶解后加热至35~45℃反应4~8h，抽滤，滤液减压蒸馏，并通过柱层析分离即可，其中N,N’-2Boc-N,N’-二羟乙基乙二胺、环氧氯丙烷、氢氧化钠、相转移催化剂和水的摩尔比为1: 3~10: 3~10: 0.05~0.1: 0.1~0.2，溶剂的量则以在35~45℃能够基本溶解反应物N,N’-2Boc-N,N’-二羟乙基乙二胺为限。

3.如权利要求2所述环氧化合物的制备方法，其特征在于该方法中所用的有机碱为三乙胺或N,N’-二异丙基乙胺；相转移催化剂为四丁基溴化铵、四丁基氯化铵或四丁基碘化铵中的任一种；溶剂为二氯甲烷或三氯甲烷。

4.如权利要求2或3所述环氧化合物的制备方法，其特征在于该方法步骤（1）的反应时间为12~16h；N,N’-二羟乙基乙二胺、二碳酸二叔丁酯和有机碱的摩尔比为1:2.2~2.3:2.2~2.3。

5.如权利要求2或3所述环氧化合物的制备方法，其特征在于该方法步骤（2）中所用的氢氧化钠为片状。

6.一种由权利要求1所述环氧化合物开环聚合得到的阳离子聚合物，其特征在于该聚合物的结构通式如下：

式中n=30~75，R为如下结构化合物中的任一种：

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7.一种权利要求6所述阳离子聚合物的制备方法，其特征在于该方法的工艺步骤和条件如下：

（1）在室温下，将权利要求1所述环氧化合物和二胺按摩尔比1∶1加入无水乙醇中搅拌溶解，使其中环氧化合物的浓度为0.5~2mmol/mL，然后N₂氛围下于80~85℃反应60~80h，停止加热，继续搅拌冷却至室温；

（2）将HCl气体通入上述反应物中搅拌10~24h，减压蒸馏除去无水乙醇；

（3）先将所得白色或浅黄色固体用去离子水溶解后置于冰水浴中，然后将其pH调至10~14，再用截留分子量为3500~8000的透析袋透析2~4d，冻干即可。

8.如权利要求7所述阳离子聚合物的制备方法，其特征在于该方法中所用二胺为以下结构中的任一种：

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9.如权利要求7或8所述的阳离子聚合物的制备方法，其特征在于该方法步骤（1）中所用环氧化合物的浓度为1~1.5mmol/mL，反应时间为70~75h。

10.如权利要求7或8所述的阳离子聚合物的制备方法，其特征在于该方法步骤（3）中所用透析袋为截留分子量3500~5000的透析袋。