[发明专利]一种介孔极性官能化的聚离子液体-杂多酸催化剂的制备方法及应用

权利要求书

1.一种介孔极性官能化的聚离子液体-杂多酸催化剂，其特征在于，所述的介孔极性官能化的聚离子液体-杂多酸催化剂具有如式(Ⅰ)所示的结构：

其中，A为含双乙烯基的交联剂，包括含苯环、萘环、吡啶、吡嗪、嘧啶、噻吩的芳环类和含酯、含酰胺、含醚的长链类中的任意一种；

B为离子液体有机阳离子，所述的离子液体包括咪唑类、吡啶类、季铵类、吡咯烷类、吗啉类、哌啶类、季鏻类中的任意一种；

C为中性可聚合单体，包括烯羧酸类、烯酰胺类、烯腈类、烯醇类中的任意一种；

X^-为杂多酸阴离子，所述杂多酸阴离子包括[MY₁₂O₄₀]^-、[MY₁₁O₃₉]^-、[MY₁₀O₃₆]^-、[MY₆O₂₄]^-、[M₂Y₁₈O₆₂]^-(M＝P、As、Si、Ge、Sn、Ti、Fe、Co；Y＝Mo、W、V、Nb、Ta)中的任意一种；

所述的介孔极性官能化的聚离子液体-杂多酸催化剂由以下方法制备得到：通过引入不同官能团设计了系列极性不同的离子液体作为聚合单体，与杂多酸阴离子静电络合后，再与含二乙烯基的交联剂一步法聚合得到所述的介孔极性官能化的聚离子液体-杂多酸杂化材料,并根据反应需要，添加中性共聚单体进一步修饰链极性。

2.根据权利要求1所述的介孔极性官能化的聚离子液体-杂多酸催化剂，其特征在于，所述的介孔极性官能化的聚离子液体-杂多酸催化剂具有如下所示的结构：

3.根据权利要求1或2所述的介孔极性官能化的聚离子液体-杂多酸催化剂制备方法，其特征在于，所述的方法包括如下步骤：

(1)将不同官能化的乙烯基咪唑类离子液体和[H₄SiW₁₁O₃₉]^4-分别溶于水中，将二乙烯基苯溶于极性有机溶剂中；

(2)将步骤(1)中的不同官能化的乙烯基咪唑类离子液体和[H₄SiW₁₁O₃₉]^4-均匀混合在水中，再加入二乙烯基苯溶液，视反应需要，添加中性可聚合单体进一步修饰链极性，搅拌均匀后加入引发剂并加热反应；

(3)反应完成后，经过滤、洗涤、真空干燥得到无定型的粉末，即为所述介孔极性官能化的聚离子液体-杂多酸催化剂。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，步骤(1)中所述的不同官能化的乙烯基咪唑类离子液体包括3-羧丙基-1-乙烯基咪唑鎓盐溴化物、3-羧甲基-1-乙烯基咪唑鎓盐溴化物、3-甲基-1-乙烯基咪唑鎓盐溴化物、3-丁基-1-乙烯基咪唑鎓盐溴化物、3-乙胺基-1-乙烯基咪唑鎓盐溴化物中的任意一种或至少两种的组合；

步骤(1)中所述的极性有机溶剂包括DMSO、乙腈、DMF、甲醇、乙醇、四氢呋喃中的任意一种或至少两种的组合；

步骤(2)中不同官能化的乙烯基咪唑类离子液体和[H₄SiW₁₁O₃₉]^4-的摩尔比为10～4：1；

步骤(2)中不同官能化的乙烯基咪唑类离子液体和二乙烯基苯的摩尔比为1：0.1～15；

步骤(2)中视反应要求添加的中性可聚合单体包括3-丁烯酸、5-己烯酸、7-辛烯酸、N-甲基-3-丁烯酰胺、N-甲基-5-己烯酰胺、N-甲基-7-辛烯酰胺、3-丁烯腈、5-己烯腈、7-辛烯腈中任意一种或至少两种的组合；

离子液体和中性可聚合单体的摩尔比为1：0.1～20；

步骤(2)中所述的引发剂为偶氮二异丁腈；

所述引发剂的加入量为混合溶液质量分数的0.1wt％～10wt％；

聚合反应体系所用水：有机溶剂体积比为1：1～8。