[发明专利]能致密交联的芳烷基双烯磺酸盐离子膜化合物

权利要求书

1.一种能致密交联的C16~18芳烷基双烯磺酸盐离子膜化合物，具有式A化学结构：

其中：n=1~3，M为K⁺或Na⁺。

2.根据权利要求1所述的式A化学结构的离子膜化合物，其主要特征是其合成方法必须以式B化学结构的二叔醇为起始原料：

其中：n=1~3。

3.根据权利要求1所述的式A化学结构的离子膜化合物，其主要特征是其合成过程需要经过烷基化反应、脱氯烯键反应、环氧化反应、开环磺化反应、催化氧化反应、还原反应和脱水双烯反应的七步合成反应：

（1）烷基化反应：在室温下，式B化学结构的二叔醇用少量水全部溶解，加入适量的乙苯；保持在30~50℃滴加浓盐酸，不断析出单氯化的产物进入乙苯油层，油层用碳酸氢钠水溶液洗涤到中性后，分层收集单氯化产物的乙苯油层；将单氯化产物的乙苯油层泵送，过流保持在45~55℃的大孔强酸树脂催化柱循环，烷基化反应得到式C化学结构的4-（叔氯烷基）乙苯；

其中：n=1~3；

（2）脱氯烯键反应：式C化合物用甲醇溶剂溶解，再加入固体氢氧化钠的甲醇溶液，加热回流，分离得到式D化学结构的4-（2-烯烷基叔碳基）乙苯；

其中：n=1~3；

（3）环氧化反应：式D化合物用异丙醚溶解，室温下加入间氯过氧苯甲酸，对烯键环氧化反应，分离得到式E化学结构的4-（2-环氧基长碳链叔烷基）乙苯；式D化合物和间氯过氧苯甲酸的摩尔比为1:1.1~1.3；

其中：n=1~3；

（4）开环磺化反应：在饱和亚硫酸氢盐水溶液中加入式E化合物的异丙醚溶液和少量季铵盐，调节物料pH=7.0~8.5，加热到50~70℃，进行环氧基的开环磺化反应，保持式E化合物和亚硫酸氢盐的摩尔比为1:2~3；分离得到式F化学结构的4-（2-羟基-1-磺酸盐长碳链叔烷基）乙苯；

其中：n=1~3，M为K⁺或Na⁺；

（5）催化氧化反应： 在高压釜中式F化合物用乙腈溶解，加入氧化催化剂和微量醋酸钴，密封后充入氧气，高压釜升温保持在50~80℃，压力保持在0.3~0.7MPa，快速吸氧，直到不再吸氧而压力不下降后，反应结束，分离得到式G化学结构的4-（2-羟基-1-磺酸盐长碳链叔烷基）苯乙酮；

其中：n=1~3，M为K⁺或Na⁺；

（6）还原反应：式G化合物用甲醇溶解，室温下逐步加入硼氢化盐还原酮基，式G化合物和硼氢化盐的摩尔比是1~2：1；物料不再放热升温，反应结束，分离得到式H化学结构的4-（2-羟基-1-磺酸盐长碳链叔烷基）-α-苯乙醇；

其中：n=1~3，M为K⁺或Na⁺；

（7）脱水双烯反应： 式H化合物加入无水甲酸，加热保持在50~70℃减压蒸馏脱除含水甲酸，直到不再蒸出含水甲酸，室温下异丙醇溶解后再析晶，分离得到式A化学结构的芳烷基双烯磺酸盐离子膜化合物；

其中：n=1~3，M为K⁺或Na⁺。

4.根据权利要求3所述的烷基化反应，其主要特征是式B化合物和乙苯的摩尔比是1：2~3。

5.根据权利要求3所述的烷基化反应，其主要特征是式B化合物和浓盐酸的摩尔比是1：1.1~1.4。

6.根据权利要求3所述的开环磺化反应，其主要特征是亚硫酸氢盐选用亚硫酸氢钠或亚硫酸氢钾。

7.根据权利要求3所述的催化氧化反应，其主要特征是选用的催化剂是N,N,N-三羟基异氰尿酸，添加量为式F化合物质量的1~5%。

8.根据权利要求3所述的还原反应，其主要特征是硼氢化盐可以选用硼氢化钾或硼氢化钠。