[发明专利]一种聚硅氧烷基离子液体及其应用

说明书

本发明公开了一种聚硅氧烷基离子液体及其应用。该聚硅氧烷离子液体的化学结构通式如式下所示：。本发明的聚硅氧烷基离子液体易于制备，成本低廉。该聚硅氧烷基离子液体具有优良的热性能，且对巯基‑双键迈克尔加成反应有着优良的催化性能，具有广阔的应用前景。

技术领域

本发明涉及一种聚硅氧烷基离子液体及其应用，属于高分子材料化学技术领域。

背景技术

离子液体是一类完全由有机阳离子和无机或有机阴离子组成且熔点低于100℃的盐。通常所说的离子液体为室温离子液体，它是在室温或室温附近以下成液态的电解质。与传统的离子化合物相比，在室温下它是液态的；与传统的液态物质相比，在结构上它又是由阴阳离子组成的。因此，离子液体具有独特的物理、化学性质并取代传统环境不友好溶剂的前景。

有机硅材料具有耐高低温、耐候、耐辐照、电绝缘、生理惰性等特点，性能独特，用途广泛，为其他的有机高分子材料所不能比拟和替代。有机硅的发展历史不太长，但在全球范围内正飞速发展。有机硅材料已被国家列为七大高新技术领域的新材料产业之一，是国家科技规划重点发展的战略新兴产业关键材料，是航空航天、电子电气、轻工、化工、纺织、机械、建筑、交通运输、医疗卫生、农业、人们日常生活等国民经济各个领域不可或缺的材料，得到了广泛应用，在高新技术领域发挥了重要作用。

目前，有机硅材料主要分为三种，硅油，硅橡胶，以及硅树脂，近年来，随着科技及经济的不断发展，人们对材料的性能有了更多更深层次的要求。通过的简洁而高效的“ 点击”反应将特殊的官能团引入有机硅材料体系，能够扩大其产品的种类及范围。

将离子液体引入聚硅氧烷体系，一方面能够保持聚硅氧烷材料优越的物理化学性能；另一方面又能赋予聚硅氧烷所不具备的性质。尽管目前已经报道了一些含离子液体的聚硅氧烷的制备，但是其制备方式比较复杂，采用“ 硅氢加成”的方法制备，然而这种传统的方式需要使用重金属作为催化剂，且转化率低，此外，存在重金属催化剂的残留，这也会影响其在生物医学等方面的应用。因此，设计更简洁的反应方式制备聚硅氧烷基离子液体，并探索其在催化迈克尔加成反应方面的应用具有重要的科研和实用价值。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明要解决的问题是提供一种聚硅氧烷基离子液体，并探索离子液体在催化迈克尔加成反应方面的应用。

本发明采用以下技术方案：

一种聚硅氧烷基离子液体，它是采用下述方法制备得到的： 1)侧链巯丙基聚硅氧烷P0的制备：在500mL三口瓶中加入200mL水，在冰水浴冷却下，将100g巯丙基甲基二甲氧基硅烷缓慢滴加进体系中；滴加完毕后，将体系加热到60℃反应4h，将其充分水解；反应完毕后，减压下将体系中的水和甲醇蒸除后得到聚甲基巯丙基硅氧烷的预聚物；将40g预聚物、3.35g六甲基二硅氧烷以及1 .67g酸性白土加入三口瓶中，在搅拌下，将体系加热到100℃反应6h，反应完毕后，过滤除去酸性白土，在140℃，减压条件下除去低沸小分子即得到P0，P0结构式如下所示：

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2)咪唑功能化聚硅氧烷PNL的制备：将10mmol步骤1)所制备的化合物侧链巯丙基聚硅氧烷P0、11mmol N-烯丙基咪唑、0 .05mmol安息香二甲醚、40ml四氢呋喃加入到250ml单口烧瓶中，置于紫外灯下照射并搅拌40min，旋蒸除去溶剂，将聚合物在石油醚中沉淀，除去石油醚上清液，并干燥沉淀，得到咪唑功能化聚硅氧烷PNL，其结构式如下：

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3)聚硅氧烷基离子液体PNL-Br的制备：取10mmol步骤2)中制备得到的PNL溶于甲苯中，得到PNL的甲苯溶液，向溶液中加入11mmol溴代正丁烷，搅拌回流6h，PNLBr从溶液中沉淀出来，除去上层甲苯清液，沉淀用甲苯洗涤，干燥后得到离子液体PNL-Br； 所述PNL-Br结构式如下所示：

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