[发明专利]一种水溶性聚丙烯酸负载TEMPO催化剂的制备方法及其应用

摘要

本发明为一种水溶性聚丙烯酸负载TEMPO催化剂的制备方法及其应用，涉及一种水溶性聚丙烯酸负载2,2,6,6‑四甲基哌啶‑N‑氧自由基TEMPO催化剂的制备方法及其在催化氧化制备氧化纤维素方面的应用，制备方法为：通过溶液聚合制得不同分子量水溶性聚丙烯酸，再用氯化亚砜将其部分酰氯化为丙烯酸‑丙烯酰氯无规共聚物，然后与4‑羟基‑2,2,6,6‑四甲基哌啶‑N‑氧自由基反应制得负载TEMPO的水溶性大分子催化剂丙烯酸‑丙烯酸氮氧自由基酯无规共聚物PAA‑PTMA。该水溶性聚丙烯酸催化剂不仅TEMPO负载量大、合成工艺简单，而且对纤维素具有良好的选择性催化氧化性能和良好的循环使用性能。本发明解决了非水溶性催化剂催化转化率低及TEMPO催化剂不易回收利用的问题。

主权项

1.一种水溶性聚丙烯酸负载TEMPO催化剂的制备方法，其特征在于包括如下步骤：1）向反应釜中加入正十二硫醇、异丙醇和去离子水，搅拌；待物料温度升至80～85℃时，同时滴加溶液A和溶液B；滴加完毕后，继续反应3h，得到无色粘稠状聚丙烯酸溶液，冷却后减压蒸馏除去异丙醇和水，然后真空干燥、粉碎后得到聚丙烯酸PAA；将丙烯酸与异丙醇混合配置成溶液A，过硫酸铵溶于去离子水形成溶液B；2）在氮气保护下，将步骤1）得到的PAA分散于溶剂中，在0～4℃条件下滴加氯化亚砜与溶剂的混合液，滴加完毕后，加热回流继续反应5h后过滤、干燥制得丙烯酸‑丙烯酰氯无规共聚物PAA‑PAC；3）将步骤2）制得的PAA‑PAC分散于四氢呋喃溶剂中，搅拌均匀后加入4‑羟基‑2,2,6,6‑四甲基哌啶‑N‑氧自由基4‑OH‑TEMPO，升温至65～66℃回流继续反应12～48h，反应结束后降温加入到二氯甲烷溶剂中沉淀，得到负载TEMPO的水溶性催化剂丙烯酸‑丙烯酸氮氧自由基酯无规共聚物PAA‑PTMA。