可聚合的螺雙茚單體以及由其制備的聚合物的制作方法
【專利說明】可聚合的螺雙節單體w及由其制備的聚合物
[0001] 相關專利申請的香叉引用
[0002] 本申請要求2012年9月25日提交的美國臨時專利申請61/705, 358的權益，其公 開內容全文W引用方式并入本文。
技術領域
[0003] 本發明描述可聚合的螺雙巧單體W及由該些單體制備的聚合物。
【背景技術】
[0004] 多孔材料可用于多種不同應用中。例如，多孔材料可用作吸附性介質、用作氣體分 離膜、用作各種傳感器中的檢測材料、用作催化劑、W及用作輕量材料。在一些應用中，具有 微孔（即，孔小于2納米）的多孔材料是特別有用的。許多現有技術的微孔材料是使用昂 貴的原材料制成的，和/或使用受限于相當小數量的制備的工藝制成的，和/或難W處理為 可用的形式。另外，由于該些材料中的一些在環境條件下的不穩定性，總孔隙率可能隨著時 間和使用而劣化。
[0005] 感興趣的一些示例性微孔材料為具有固有微孔性的聚合物。用于此類型的聚合物 材料的一個示例性合成方法在反應方案A中示出，其中5, 5'，6, 6' -四哲基-3, 3, 3'，3' -四 甲基-1，1' -螺雙巧與2, 3, 5, 6-四氣對苯二膳反應，形成具有稠合的二氧雜環己締環 作為連接基團的聚合物材料。該些聚合物及其合成方法更完全地描述于例如Budd等， Chem,Commun.(化學通訊），2004年，第230頁和美國專利7, 690, 514(McKeown等）中。
[000引反應方案A
[0007]
【主權項】
1. 一種式（I)的化合物
其中 每個R1獨立地為氫、鹵素、烷基、芳基、烷芳基或芳烷基； 每個R2獨立地為氫、烷基、烷氧基、芳基、烷芳基、芳烷基、羥基、甲硅烷氧基，與連接至 相同碳原子的R3結合形成環狀烷基，與連接至所述相同碳原子的R3結合形成稠合一個或 多個碳環的環狀烷基，或與R3以及R2和R3兩者所連接的碳原子結合形成羰基基團； 每個R3獨立地為氫、烷基、烷氧基、芳基、烷芳基、芳烷基、羥基、甲硅烷氧基，與連接至 相同碳原子的R2結合形成環狀烷基，與連接至所述相同碳原子的R2結合形成稠合一個或 多個碳環的環狀烷基，與R2以及R2和R3兩者所連接的碳結合形成羰基基團，或與連接至 相鄰碳原子的R4結合形成碳-碳鍵；并且 每個R4獨立地為氫或與連接至相鄰碳原子的R3結合形成碳-碳鍵。
2. 根據權利要求1所述的化合物，其中每個R1為氫或鹵素。
3. 根據權利要求1或2所述的化合物，其中每個R2和每個R3為烷基。
4. 根據權利要求1至3中任一項所述的化合物，其中R4為氫。
5. 根據權利要求1至4中任一項所述的化合物，其中所述化合物為3, 3, 3'，3' -四甲 基-1，1' -螺雙茚-6, 6' -二乙烯基。
6. -種可聚合組合物，其包含式（I)的化合物
其中 每個R1獨立地為氫、鹵素、烷基、芳基、烷芳基或芳烷基； 每個R2獨立地為氫、烷基、烷氧基、芳基、烷芳基、芳烷基、羥基、甲硅烷氧基，與連接至 相同碳原子的R3結合形成環狀烷基，與連接至所述相同碳原子的R3結合形成稠合一個或 多個碳環的環狀烷基，或與R3以及R2和R3兩者所連接的碳原子結合形成羰基基團； 每個R3獨立地為氫、烷基、烷氧基、芳基、烷芳基、芳烷基、羥基、甲硅烷氧基，與連接至 相同碳原子的R2結合形成環狀烷基，與連接至所述相同碳原子的R2結合形成稠合一個或 多個碳環的環狀烷基，與R2以及R2和R3兩者所連接的碳結合形成羰基基團，或與連接至 相鄰碳原子的R4結合形成碳-碳鍵；并且 每個R4獨立地為氫或與連接至相鄰碳原子的R3結合形成碳-碳鍵。
7. 根據權利要求6所述的可聚合組合物，其中所述可聚合組合物還包含聚乙烯基芳族 單體或被一個或多個烷基基團取代的聚乙烯基芳族單體。
8. 根據權利要求7所述的可聚合組合物，其中所述聚乙烯基芳族單體為二乙烯基苯、 三乙烯基苯、被一個或多個烷基基團取代的二乙烯基苯、或被一個或多個烷基基團取代的 三乙烯基苯。
9. 根據權利要求6至8中任一項所述的可聚合組合物，其還包含至多25重量％的單乙 烯基芳族單體或被一個或多個烷基基團取代的單乙烯基芳族單體。
10. 根據權利要求9所述的可聚合組合物，其中可聚合組合物包含1重量％至99重 量％的式（I)的單體、〇重量％至25重量％的單乙烯基芳族單體和1重量％至99重量％的 聚乙烯基芳族單體，其中所述重量％是基于所述可聚合組合物中單體的總重量計的。
11. 一種聚合物，其包含可聚合組合物的聚合產物，所述可聚合組合物包含式（I)的化 合物
其中 每個R1獨立地為氫、鹵素、烷基、芳基、烷芳基或芳烷基； 每個R2獨立地為氫、烷基、烷氧基、芳基、烷芳基、芳烷基、羥基、甲硅烷氧基，與連接至 相同碳原子的R3結合形成環狀烷基，與連接至所述相同碳原子的R3結合形成稠合一個或 多個碳環的環狀烷基，或與R3以及R2和R3兩者所連接的碳原子結合形成羰基基團； 每個R3獨立地為氫、烷基、烷氧基、芳基、烷芳基、芳烷基、羥基、甲硅烷氧基，與連接至 相同碳原子的R2結合形成環狀烷基，與連接至所述相同碳原子的R2結合形成稠合一個或 多個碳環的環狀烷基，與R2以及R2和R3兩者所連接的碳結合形成羰基基團，或與連接至 相鄰碳原子的R4結合形成碳-碳鍵；并且 每個R4獨立地為氫或與連接至相鄰碳原子的R3結合形成碳-碳鍵。
12. 根據權利要求11所述的聚合物，其中所述可聚合組合物還包含聚乙烯基芳族單體 或被一個或多個烷基基團取代的聚乙烯基芳族單體。
13. 根據權利要求11或12所述的聚合物，其中所述聚合物為多孔的。
14. 根據權利要求13所述的聚合物，其中所述聚合物為微孔的、中孔的或兩者。
15.根據權利要求11至14中任一項所述的聚合物，其中所述BET表面積為至少300m2/ g〇
【專利摘要】本發明提供了可使用自由基聚合反應來聚合的單體和可聚合組合物。單體具有兩個乙烯基基團以及螺雙茚型結構。本發明還提供了由可聚合組合物制備的聚合物。聚合物可為多孔的。
【IPC分類】C08G83-00, C08G73-06, C07C13-72
【公開號】CN104781218
【申請號】CN201380049791
【發明人】M·S·文德蘭德
【申請人】3M創新有限公司
【公開日】2015年7月15日
【申請日】2013年9月12日
【公告號】EP2900625A1, US20150239806, WO2014052021A1