[发明专利]一种异腈、硫和胺的多组分聚合制备聚硫脲的方法及该聚硫脲的应用

权利要求书

1.一种异腈、硫和胺多组分聚合制备聚硫脲的方法，其特征在于：包括以下步骤：

在溶剂中，将胺单体、异腈单体和单质硫进行反应，冷却，沉淀，干燥，得到聚硫脲；

所述胺单体为二元胺化合物，所述异腈单体为二元异腈化合物；

所述二元异腈化合物的结构通式如式(Ⅲ)所示：

CN-R₁-NC 式(Ⅲ)；

所述二元胺化合物的结构通式如式(Ⅳ)或式(Ⅴ)所示：

所述聚硫脲的结构通式如式(Ⅰ)或式(Ⅱ)所示：

式(Ⅰ)～(Ⅳ)中，n为2～200的整数，R₁、R₂、R₃为相同或不同的有机基团，R₄为有机基团。

2.根据权利要求1所述异腈、硫和胺多组分聚合制备聚硫脲的方法，其特征在于：R₁、R₂、R₃为亚烷基；亚烷氧基；亚芳基；亚烷基-芳基-亚烷基-；亚芳基-亚烷基；亚芳基-亚烷基-亚芳基；亚芳基-(X)_h-亚芳基，其中X为S、O，h为自然数；亚芳基-Y-亚芳基，其中Y为NH、C＝O、-Si(R)₂-，R为烷基；亚环烷基；1个或多个苯环与杂环稠合的稠杂环基；多个苯环与N组合的基团；多个苯环与亚乙烯基组合的基团；

R₄为烷基、烷氧基、环烷基、芳基、稠环基；

上述亚芳基为取代或未取代的芳基。

3.根据权利要求2所述异腈、硫和胺多组分聚合制备聚硫脲的方法，其特征在于：R₁、R₃选自以下结构式1～28中的任意一种；R₂选自以下结构式16～28中的任意一种；R₄选自以下结构式29～33中的任意一种；R₁～R₄均不限于以下结构式；以下结构式中m、p为1～20的整数；*为连接处；

4.根据权利要求1所述异腈、硫和胺多组分聚合制备聚硫脲的方法，其特征在于：所述反应的温度为常温～150℃，反应时间为1～12h；所述反应是在惰性气体保护下或空气条件下进行反应。

5.根据权利要求1所述异腈、硫和胺多组分聚合制备聚硫脲的方法，其特征在于：所述异腈单体：单质硫：胺单体的摩尔比＝1：(2～6)：1；

所述异腈单体在溶剂中的浓度为0.5～4mol/L。

6.根据权利要求1所述异腈、硫和胺多组分聚合制备聚硫脲的方法，其特征在于：所述单质硫为升华硫；所述溶剂为N,N-二甲基甲酰胺和甲苯的混合溶剂；

所述沉淀选用的沉淀剂为甲醇；

所述冷却是指冷却至室温；

在进行沉淀时，反应母液在加入到沉淀剂中之前先用N,N-二甲基甲酰胺或DMSO进行稀释。

7.一种由权利要求1～6任一项所述方法制备的聚硫脲。

8.根据权利要求7所述聚硫脲的应用，其特征在于：所述聚硫脲在金属离子检测和荧光检测领域中的应用。

9.根据权利要求8所述聚硫脲的应用，其特征在于：所述金属离子检测为汞离子检测。