[发明专利]一种在硅基材料表面接枝二烷基次膦酸官能团的方法

权利要求书

1.一种在硅基材料表面接枝二烷基次膦酸官能团的方法，其特征在于，通过酰胺基团在硅基材料的表面接枝二烷基次膦酸官能团其中R₇为碳原子数为4～12的脂肪族取代基；首先通过硅基材料与具有氨基的硅烷交联剂反应，在硅基材料的表面接枝氨基基团；然后利用氨基与酰氯反应生成的酰胺基团将碳碳双键接枝到硅基材料的表面；再利用碳碳双键与单烷基次膦酸的自由基加成反应在硅基材料的表面上接枝二烷基次膦酸官能团；制备路线为：

其中R₁为甲基，乙基或β-甲氧基乙基；R₂为甲基，甲氧基，乙氧基或β-甲氧基乙氧基；R₃为(CH₂)_n,n＝0～10；R₄为H或碳原子数为1～8的脂肪族取代基；R₅为H或碳原子数为1～8的脂肪族取代基；R₆为碳原子数为0～12的脂肪族烷基链；R₇为碳原子数为4～12的脂肪族取代基。

2.如权利要求1所述的一种在硅基材料表面接枝二烷基次膦酸官能团的方法，其特征在于所述的硅基材料为含有Si-OH和Si-O-Si官能团的材料，包括二氧化硅微球，Fe₃O₄@SiO₂磁性微球，SBA-15。

3.如权利要求1所述的一种在硅基材料表面接枝二烷基次膦酸官能团的方法，其特征在于所述的氨基为伯胺或者是仲胺。

4.如权利要求1所述的在硅基材料表面接枝二烷基次膦酸官能团的方法，其特征在于具体制备步骤如下：

(1)将硅基材料与具有氨基的硅烷交联剂以质量比10:1～1:10在溶剂A中于25～100℃下反应1～40h，经固液分离得到表面接枝氨基的硅基材料；

(2)向步骤(1)中所得的表面接枝氨基的硅基材料中加入其体积0.5～20倍的水和/或有机溶剂B，并加入碱性物质，碱性物质与表面接枝氨基的硅基材料的质量比为0.05～1：1；

(3)将具有碳碳双键的酰氯用有机溶剂B稀释，酰氯与有机溶剂B的体积比为1:0.5～10，于0～50℃缓慢滴加到步骤(2)所得的含有表面接枝氨基的硅基材料和碱性物质的混合体系中，酰氯与表面接枝氨基的硅基材料的质量比为0.05～1：1，滴加完毕后再反应0～10h，得到表面接枝碳碳双键的硅基材料；

(4)将步骤(3)所得的表面接枝碳碳双键的硅基材料与单烷基次膦酸、酸、引发剂和有机溶剂B于80～150℃下反应8～48h，经固液分离得到二烷基次膦酸官能团修饰的硅基吸附材料。

5.根据权利要求4所述的在硅基材料表面接枝二烷基次膦酸官能团的方法，其特征在于，步骤(1)中所述的溶剂A为水、乙醇、四氢呋喃、1,4-二氧六环、正丁醇、异辛醇、N,N-二甲基甲酰胺、甲苯或二甲苯中的一种或一种以上。

6.根据权利要求4所述的在硅基材料表面接枝二烷基次膦酸官能团的方法，其特征在于，步骤(2)～(4)中所述的有机溶剂B为乙醚、正辛烷、环己烷、石油醚、磺化煤油、四氢呋喃、1,4-二氧六环、正丁醇、正辛醇、异辛醇、癸醇、N,N-二甲基甲酰胺、甲苯或二甲苯其中的一种或一种以上。

7.根据权利要求4所述的在硅基材料表面接枝二烷基次膦酸官能团的方法，其特征在于，步骤(2)中所述的碱性物质为三乙胺、吡啶、碳酸钠、碳酸钾、碳酸氢钠、碳酸氢钾、氢氧化钠或氢氧化钾中的一种或一种以上。

8.根据权利要求4所述在硅基材料表面接枝二烷基次膦酸官能团的方法，其特征在于，步骤(4)中所述的酸为醋酸、硫酸、盐酸中的一种或一种以上。