[发明专利]一种离子液体功能化聚酰胺-胺型树枝状高分子负载Schiff碱化合物及其制备方法和应用

说明书

技术领域

本发明涉及一种离子液体功能化聚酰胺-胺型树枝状高分子负载Schiff碱化合物及其制备方法和应用，属于新型卷烟重金属高分子吸附材料领域。 

背景技术

烟草及烟草制品中含有铅（Pb）、砷（As）、镉（Cd）、铬(Cr)、汞（Hg）等重金属。在卷烟抽吸过程中，重金属及其化合物会可能作为烟气气溶胶或金属氧化物的形式被吸入人体且易在人体内富集而产生危害[Chen,Q-H.等，Studies of Trace Elements and Health，2005,22,47-49]。有研究表明，吸烟男性血镉浓度明显比不吸烟者高[辛楠等，中国医药生物技术,2009,4(5):390]。在卷烟过滤嘴的加工生产过程中加入适量活性炭，添加活性炭的过滤嘴对Cd、Ni和As的吸附效果分别为原醋酸纤维滤嘴的4.26、3.58和1.62倍[刘若曼等，环境与健康杂志,1991,16(4):204]，吸附效果显著增强，由于活性炭的选择吸附能力不强，在烤烟型卷烟的过滤嘴滤棒中添加活性炭会给卷烟吸味带来一定的负面影响，因而很少采用。J.W.小卡拉维等发明了一种香烟过滤器[J.W.小卡拉维等，中国专利CN101043826A]，其过滤器中含有与戊二醛相交联的壳聚糖和与乙二醛相交联的壳聚糖制成高的表面积/质量比的多孔树脂材料，可选择性去除卷烟烟气中的醛、氰化氢、羰基化合物和重金属等，但这类材料由于可降低具有香味作用的羰基化合物而影响卷烟吸味。陈育如等采用酞菁类化合物作为卷烟降害剂[陈育如等，中国专利CN1709171A]，酞菁类化合物对烟气中的CO、氮氧化物、醛类、胺类等有害物质有明显的降低作用，还能去除重金属离子、淬灭自由基。周国俊等将叶绿素铜和叶绿酸钠中的一种或者两种加入到醋酸甘油三酯，喷撒到丝束中，或者制备成40～80目颗粒添加到嘴棒中，能够有效截留重金属[周国俊等，中国专利CN101238913A]，但绿素铜和叶绿酸钠基本不溶于醋酸甘油三酯，存在添加困 难和影响丝束成型等问题，且绿素铜本身就是一种络合物，对重金属再络合能力有限。 

然而利用离子液功能团和Schiff碱同时引入到树枝状高分子中来同时作吸附重金属和焦油的吸附材料，迄今未见这方面的文献报道。 

发明内容

本发明的第一个目的是在于提供一种结构规整、高度枝化，且具有同时有效吸附卷烟烟气中重金属和焦油功能的离子液体功能化聚酰胺-胺型树枝状高分子负载Schiff碱化合物。 

本发明的第二个目的是在于提供所述离子液体功能化的聚酰胺-胺型树枝状高分子负载Schiff碱化合物的应用，将其作为吸附剂添加少量在卷烟滤棒中，可有效同时降低卷烟烟气中的重金属和焦油含量。 

本发明的第三个目的是在于提供一种所述离子液体功能化聚酰胺-胺型树枝状高分子负载Schiff碱化合物的制备方法，该方法能严格控制化合物分子结构，且制备过程简单，可以工业化生产。 

本发明还提供了一种离子液体功能化聚酰胺-胺型树枝状高分子负载Schiff碱化合物，由离子液体功能化聚酰胺-胺型树枝状高分子接枝具有式2结构的Schiff碱得到的具有式1结构的化合物； 

其中， 

R为或取代基团中一种； 

m为接枝的Schiff碱数目； 

R₁、R₂和R₃各自独立地选自氢原子、甲基或叔丁基中一种； 

所述的离子液体功能化聚酰胺-胺型树枝状高分子包括G1、G2或G3，其中，G1为

G2为

G3为

优选的离子液体功能化聚酰胺-胺型树枝状高分子负载Schiff碱化合物，R₁和R₂为相同取代基。 

较优选的离子液体功能化聚酰胺-胺型树枝状高分子负载Schiff碱化合物，m为4或8或16；即所述的离子液体功能化聚酰胺-胺型树枝状高分子为G1、G2或G3时，对应的m为4、8或16。 

本发明还提供了一种所述的离子液体功能化聚酰胺-胺型树枝状高分子负载Schiff碱化合物的应用，该应用是将所述的离子液体功能化聚酰胺-胺型树枝状高分子负载Schiff碱化合物作为吸附剂添加在卷烟滤棒中应用于同时降低卷烟主流烟气中重金属和焦油的释放量。 

所述的离子液体功能化聚酰胺-胺型树枝状高分子负载Schiff碱化合物在卷烟滤棒中的添加量为1～10mg/支；优选为3～8mg/支。