[发明专利]功能化钒掺杂聚杂多酸离子液体的制备及其应用

说明书

本发明公开了功能化钒掺杂聚杂多酸离子液体的制备以及应用。所述聚杂多酸离子液体结构有两种结构；两种结构中聚季铵有机阳离子与杂多酸阴离子通过静电相互作用结合，形成了以聚季铵有机阳离子为网络，钒掺杂杂多酸阴离子为结点的三维网状结构的多孔超分子体系。苯酚清洁制备方法包括两个步骤：将上述的功能化聚杂多酸离子液体、苯加入反应釜中，充分混合后加热至70℃，滴加工业级35%过氧化氢水溶液，加毕保温反应4h。所得的反应体系依次乙醚萃取、分相、离心或过滤、旋蒸、减压蒸馏，得到目标产物。本发明提供的苯酚制备方法，具有催化体系结构新颖，反应活性高、选择性好，反应条件温和、操作弹性大，催化体系便于循环使用等特点。

技术领域

本发明属于化工产品及其制备技术领域，具体涉及以两种功能化钒掺杂聚杂多酸离子液体的构建；以构建的功能化钒掺杂聚离子液体为非均相催化体系，工业级过氧化氢为氧化剂，苯一步氧化羟化合成苯酚。

背景技术

聚离子液体（PIL）是指由离子液体单体聚合而成，重复单元上具有阴、阳离子基团的一类离子液体聚合物。PIL兼具了离子液体和聚合物的双重优点，同时克服了离子液体的流动性，是近年来高分子科学领域研究的热点之一。PIL的结构主要包括线性PIL、 高度支化PIL以及交联结构的PIL。线性PIL作为结构和合成最为简单的聚合物，制备简单，易工业化生产；交联结构的PIL本身存在固有孔洞结构，提高了材料的包载能力和比表面积，一般是由离子液体功能单体、 交联剂， 以及一些辅助单体共聚而成。超支化PIL与交联聚合物的微孔（ 或介孔） 结构相似，具有独特的分子内空穴，而这些空穴可以容纳客体分子，使得超支化PIL成为了一种良好的纳米载体。当前PIL已在众多领域得到成功应用，如，作为导电高分子材料，在染料敏化太阳能电池中作为凝胶电解质替代液体电解质；聚电解质膜燃料电池中作为质子交换膜；超分子离子液体凝胶，抗菌材料、抗静电材料、固载生物酶、表面活性剂、高效吸附剂、分离膜等。另外，作为高分子催化剂在酯交换反应，烯烃环氧化、酮/醇氧化、酰化、C-C偶联等有机转化中也得到了成功应用。

综上，从聚离子液体的结构可设计性出发，引入绿色催化剂杂多酸为构建单元，设计合成功能化钒掺杂聚杂多酸离子液体，通过季铵结构的长链线性有机阳离子，调控离子液体的相行为和两亲活性，通过钒掺杂杂多酸调控离子液体的氧化活性和形貌，以其为非均相催化体系，工业级过氧化氢为绿色氧化剂，建立苯一步氧化羟化合成合苯酚的绿色、高效新工艺，具有理论研究价值和良好的工业应用前景。

发明内容