高分子络合物改性物、络合物单体、高分子络合物和氧化还原催化剂制造技术

技术编号:5376644 阅读:216 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
本发明专利技术提供一种高分子络合物改性物,其使高分子络合物通过其侧链进行分子间和/或分子内交联而成,所述高分子络合物是满足以下(i)~(iii)的条件的络合物单体和下述通式(1)R02?R03=R01E(省略R01、R02、R03和E)所示的共聚单体的共聚物。(i)具有2个以上的过渡金属原子;(ii)具有含有3个以上配位结合于所述过渡金属原子的配位原子的多齿配体;(iii)所述多齿配体具有1个以上的聚合性官能团。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及高分子络合物改性物、络合物单体、高分子络合物和氧化还原催化剂
技术介绍
多核络合物是在1个络合物中含有2个以上的金属原子作为中心原子的络合物 (化学辞典,第1版,1994年,东京化学同人)。这样的多核络合物基于多个金属位点间的 相互作用而发挥特异的多种反应性,因此可以作为反应催化剂使用,例如作为氧化还原催 化剂等伴有电子移动的化学反应的催化剂是有用的(例如,参照小柳津研一,汤浅真,表面 2003, 41 (3) ,22)。 作为多核络合物,作为抑制游离自由基(羟基自由基、过氧化氢自由基等)的产 生、并且将过氧化氢分解成水和氧的催化剂(过氧化氢分解催化剂),已知锰双核络合物 (例如,参照A. E. Boelrijkand G. C. Dismukes Inorg. Chem. 2000, 39, 3020)。进而,还报告 了将含有金属的蛋白质进行热处理而得到的催化剂(例如,参照日本特开2004-217507号 公报)。然而,在将上述以往的锰双核络合物作为过氧化氢分解催化剂使用时,稳定性、尤其 是热稳定性不够,在加热反应等中使用时存在问题,因此,迫切期望热稳定性更优异的催化 剂。另外,将含有金属的蛋白质进行热处理而得到的催化剂不仅昂贵,而且由于是生物体物 质因而保存稳定性差,使用其作为原料的催化剂的制造再现性差。
技术实现思路
因此,本专利技术的目的在于,提供不仅具有能够将过氧化氢分解成水和氧的催化能 力、而且热稳定性也优异的可以用作催化剂的高分子络合物改性物,以及使用了其的催化 剂。即,本专利技术提供下述专利技术。 —种高分子络合物改性物,使高分子络合物通过其侧链进行分子间和/或分 子内交联而成,所述高分子络合物是满足以下(i) (iii)的条件的络合物单体与下述通 式(1)所示的共聚单体的共聚物。 (i)具有2个以上的过渡金属原子, (ii)具有含有3个以上配位结合于上述过渡金属原子的配位原子的多齿配体, (iii)上述多齿配体具有1个以上的聚合性官能团。r01r03 本专利技术的高分子络合物改性物是使具有聚合性官能团的络合物单体和共聚单体 (乙烯基化合物)共聚而制成高分子络合物,并进一步使该高分子络合物交联从而得到。这 样,本专利技术的高分子络合物改性物由于含有来源于络合物单体的骨架,因此不仅具有将过 氧化氢分解成水和氧的分解能力,而且作为氧化还原催化剂发挥高反应活性。另外,本发 明的高分子络合物改性物由于通过由络合物单体和共聚单体的共聚而得的高分子络合物 (聚合物)的侧链的反应而产生交联,因此作为热稳定性特别优异、能够用于高温下的反应 的催化剂而发挥作用。 根据所述的高分子络合物改性物,上述过渡金属原子是第一过渡元素系 列的过渡金属原子。 根据或所述的高分子络合物改性物,至少存在1个如下的结构,即,2 个过渡金属原子与同一配位原子配位结合的结构。 根据或所述的高分子络合物改性物,至少存在1个如下的结构,S卩,配 位结合于一个过渡金属原子的配位原子与配位结合于其他过渡金属原子的配位原子,通过 1 4个共价键结合的结构。 根据 所述的高分子络合物改性物,上述多齿配体具有下述通式(2)所示的结构。 A『i -r1 -zi ,r5-z2-r3-A「3(2) 基,W、r^r^r4和r5各自独立地表示二价基团,z1和z2各自独立地表示氮原子或9三价基团。此夕卜,Ar1、 Ar2、 Ar3、 Ar4、 R1、 R2、 R3、 R4和R5中的至少1个具有聚合性官能团] 根据 所述的高分子络合物改性物,上述多齿配体具有下述通式 (3a)或(3b)所示的结构。 [式中,Y1、 Y2、 Y3和Y4各自独立地表示氢原子、碳原子数1 50的烷基或碳原子数2 60的芳香族基团,并且,Y1、 Y2、 Y3和Y4中的至少1个是具有聚合性官能团的碳原子数1 50的烷基、或者具有聚合性官能团的碳原子数2 60的芳香族基团] 根据 所述的高分子络合物改性物,上述共聚单体含有从通式(1)中E为氰基的共聚单体、E为甲酰基的共聚单体和E为氨基甲酰基的共聚单体中选择的至少1种交联性共聚单体。 根据 所述的高分子络合物改性物,上述共聚单体含有从丙烯腈、甲 基丙烯腈、丙烯酰胺、甲基丙烯酰胺和氯丙烯腈中选择的至少1种交联性共聚单体。 根据 所述的高分子络合物改性物,上述共聚单体含有从丙烯酸、甲 基丙烯酸、乙烯基膦酸、乙烯基磺酸、苯乙烯磺酸、苯乙烯磺酸盐和苯乙烯磺酸酯中选择的 至少1种亲水性共聚单体。 根据 所述的高分子络合物改性物,上述共聚单体含有上述交联性 共聚单体中的至少1种和上述亲水性共聚单体中的至少1种。 根据 所述的高分子络合物改性物,上述高分子络合物是在碳添加 剂存在下使上述络合物单体和上述共聚单体共聚而成的。 根据 所述的高分子络合物改性物,在热重量-质谱分析中,将分 子离子的质量数设为m、上述分子离子的电荷数设为Z时,上述高分子络合物显示m/Z为53 或67的分子离子峰。 根据 所述的高分子络合物改性物,是通过加热处理、放射线照射 处理、电磁波照射处理或放电处理,使上述高分子络合物进行分子间和/或分子内交联而 成的高分子络合物改性物, 以上述处理前的重量为基准,上述处理后的重量减少率为3重量% 50重量%。 根据 所述的高分子络合物改性物,是通过在200 90(TC的范围 下进行加热处理,使上述高分子络合物进行分子间和/或分子内交联而成的。 根据 所述的高分子络合物改性物,为由扫描型电子显微镜照片导 出的平均粒径在10nm 10 ii m范围内的微粒状。 根据 所述的高分子络合物改性物,在采用ICP发光分析进行的元 素分析中,过渡金属的含量为8重量% 0.01重量%。 根据 所述的高分子络合物改性物,其在红外分光测定中,于 1390 1440cm—1和1590 1630cm—1的范围显示极大峰。 根据 所述的高分子络合物改性物,在固体电子自旋共振光谱中, 由下述(数式1)定义的gTOP在1. 8000 2. 2400的范围。 gTOP = hv/ P H (数式1)[式中,h表示普朗克常数,v表示测定电磁波的共振频率,13表示波尔磁子,H表示观测的ESR信号显示为极大的磁场强度] 络合物单体,其满足以下(i') (iv')的条件。(i')具有1个以上的过渡金属原子, (ii')具有含有3个以上配位结合于上述过渡金属原子的配位原子的多齿配体, (iii')上述多齿配体具有1个以上的聚合性官能团, (iv')具有有机酸盐结构、胺盐结构、铵盐结构、吡啶鎗盐结构、咪唑鎗盐结构、羟 基结构、醚结构和酸酰胺结构中的任一结构。 根据所述的络合物单体,在上述(iv')的结构中,具有至少1个下述通 式(1-1)、 (1-2)、 (1-3)、 (1-4)、 (1-5)、 (1-6)、 (1-7)、 (1-8)和(1-9)所示的官能团。 <formula>formula see original document page 12</formula>《1-7》<formula>formula see original document page 12</formula>《1-本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种高分子络合物改性物,其是使高分子络合物通过其侧链进行分子间和/或分子内交联而成的,所述高分子络合物是满足以下(i)~(iii)的条件的络合物单体与下述通式(1)所示的共聚单体的共聚物,  (i)具有2个以上的过渡金属原子,  (ii)具有含有3个以上配位结合于所述过渡金属原子的配位原子的多齿配体,  (iii)所述多齿配体具有1个以上的聚合性官能团  *** (1)  式中,E表示氰基、羧基、甲酰基、氨基甲酰基、膦酸基、磺酸基、卤代基、-CONHCH↓[2]OR↑[04]基或-Si(OR↑[05])↓[3]基,R↑[01]、R↑[02]和R↑[03]各自独立地表示氢原子、卤代基、氰基、-COOR↑[04]基、具有或不具有取代基的碳原子数1~10的烷基或者具有或不具有取代基的碳原子数6~10的芳基;此外,R↑[04]是氢原子、具有或不具有取代基的碳原子数1~10的烷基或者具有或不具有取代基的碳原子数6~10的芳基;R↑[05]是氢原子、具有或不具有取代基的碳原子数1~10的烷基或者具有或不具有取代基的碳原子数6~10的芳基。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员:石山武东村秀之金坂将
申请(专利权)人:住友化学株式会社
类型:发明
国别省市:JP[日本]

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