可聚合的螺双茚单体以及由其制备的聚合物的制作方法
【专利说明】可聚合的螺双節单体w及由其制备的聚合物
[0001] 相关专利申请的香叉引用
[0002] 本申请要求2012年9月25日提交的美国临时专利申请61/705, 358的权益，其公 开内容全文W引用方式并入本文。
技术领域
[0003] 本发明描述可聚合的螺双巧单体W及由该些单体制备的聚合物。
【背景技术】
[0004] 多孔材料可用于多种不同应用中。例如，多孔材料可用作吸附性介质、用作气体分 离膜、用作各种传感器中的检测材料、用作催化剂、W及用作轻量材料。在一些应用中，具有 微孔（即，孔小于2纳米）的多孔材料是特别有用的。许多现有技术的微孔材料是使用昂 贵的原材料制成的，和/或使用受限于相当小数量的制备的工艺制成的，和/或难W处理为 可用的形式。另外，由于该些材料中的一些在环境条件下的不稳定性，总孔隙率可能随着时 间和使用而劣化。
[0005] 感兴趣的一些示例性微孔材料为具有固有微孔性的聚合物。用于此类型的聚合物 材料的一个示例性合成方法在反应方案A中示出，其中5, 5'，6, 6' -四哲基-3, 3, 3'，3' -四 甲基-1，1' -螺双巧与2, 3, 5, 6-四氣对苯二膳反应，形成具有稠合的二氧杂环己締环 作为连接基团的聚合物材料。该些聚合物及其合成方法更完全地描述于例如Budd等， Chem,Commun.(化学通讯），2004年，第230页和美国专利7, 690, 514(McKeown等）中。
[000引反应方案A
[0007]
【主权项】
1. 一种式（I)的化合物
其中 每个R1独立地为氢、卤素、烷基、芳基、烷芳基或芳烷基； 每个R2独立地为氢、烷基、烷氧基、芳基、烷芳基、芳烷基、羟基、甲硅烷氧基，与连接至 相同碳原子的R3结合形成环状烷基，与连接至所述相同碳原子的R3结合形成稠合一个或 多个碳环的环状烷基，或与R3以及R2和R3两者所连接的碳原子结合形成羰基基团； 每个R3独立地为氢、烷基、烷氧基、芳基、烷芳基、芳烷基、羟基、甲硅烷氧基，与连接至 相同碳原子的R2结合形成环状烷基，与连接至所述相同碳原子的R2结合形成稠合一个或 多个碳环的环状烷基，与R2以及R2和R3两者所连接的碳结合形成羰基基团，或与连接至 相邻碳原子的R4结合形成碳-碳键；并且 每个R4独立地为氢或与连接至相邻碳原子的R3结合形成碳-碳键。
2. 根据权利要求1所述的化合物，其中每个R1为氢或卤素。
3. 根据权利要求1或2所述的化合物，其中每个R2和每个R3为烷基。
4. 根据权利要求1至3中任一项所述的化合物，其中R4为氢。
5. 根据权利要求1至4中任一项所述的化合物，其中所述化合物为3, 3, 3'，3' -四甲 基-1，1' -螺双茚-6, 6' -二乙烯基。
6. -种可聚合组合物，其包含式（I)的化合物
其中 每个R1独立地为氢、卤素、烷基、芳基、烷芳基或芳烷基； 每个R2独立地为氢、烷基、烷氧基、芳基、烷芳基、芳烷基、羟基、甲硅烷氧基，与连接至 相同碳原子的R3结合形成环状烷基，与连接至所述相同碳原子的R3结合形成稠合一个或 多个碳环的环状烷基，或与R3以及R2和R3两者所连接的碳原子结合形成羰基基团； 每个R3独立地为氢、烷基、烷氧基、芳基、烷芳基、芳烷基、羟基、甲硅烷氧基，与连接至 相同碳原子的R2结合形成环状烷基，与连接至所述相同碳原子的R2结合形成稠合一个或 多个碳环的环状烷基，与R2以及R2和R3两者所连接的碳结合形成羰基基团，或与连接至 相邻碳原子的R4结合形成碳-碳键；并且 每个R4独立地为氢或与连接至相邻碳原子的R3结合形成碳-碳键。
7. 根据权利要求6所述的可聚合组合物，其中所述可聚合组合物还包含聚乙烯基芳族 单体或被一个或多个烷基基团取代的聚乙烯基芳族单体。
8. 根据权利要求7所述的可聚合组合物，其中所述聚乙烯基芳族单体为二乙烯基苯、 三乙烯基苯、被一个或多个烷基基团取代的二乙烯基苯、或被一个或多个烷基基团取代的 三乙烯基苯。
9. 根据权利要求6至8中任一项所述的可聚合组合物，其还包含至多25重量％的单乙 烯基芳族单体或被一个或多个烷基基团取代的单乙烯基芳族单体。
10. 根据权利要求9所述的可聚合组合物，其中可聚合组合物包含1重量％至99重 量％的式（I)的单体、〇重量％至25重量％的单乙烯基芳族单体和1重量％至99重量％的 聚乙烯基芳族单体，其中所述重量％是基于所述可聚合组合物中单体的总重量计的。
11. 一种聚合物，其包含可聚合组合物的聚合产物，所述可聚合组合物包含式（I)的化 合物
其中 每个R1独立地为氢、卤素、烷基、芳基、烷芳基或芳烷基； 每个R2独立地为氢、烷基、烷氧基、芳基、烷芳基、芳烷基、羟基、甲硅烷氧基，与连接至 相同碳原子的R3结合形成环状烷基，与连接至所述相同碳原子的R3结合形成稠合一个或 多个碳环的环状烷基，或与R3以及R2和R3两者所连接的碳原子结合形成羰基基团； 每个R3独立地为氢、烷基、烷氧基、芳基、烷芳基、芳烷基、羟基、甲硅烷氧基，与连接至 相同碳原子的R2结合形成环状烷基，与连接至所述相同碳原子的R2结合形成稠合一个或 多个碳环的环状烷基，与R2以及R2和R3两者所连接的碳结合形成羰基基团，或与连接至 相邻碳原子的R4结合形成碳-碳键；并且 每个R4独立地为氢或与连接至相邻碳原子的R3结合形成碳-碳键。
12. 根据权利要求11所述的聚合物，其中所述可聚合组合物还包含聚乙烯基芳族单体 或被一个或多个烷基基团取代的聚乙烯基芳族单体。
13. 根据权利要求11或12所述的聚合物，其中所述聚合物为多孔的。
14. 根据权利要求13所述的聚合物，其中所述聚合物为微孔的、中孔的或两者。
15.根据权利要求11至14中任一项所述的聚合物，其中所述BET表面积为至少300m2/ g〇
【专利摘要】本发明提供了可使用自由基聚合反应来聚合的单体和可聚合组合物。单体具有两个乙烯基基团以及螺双茚型结构。本发明还提供了由可聚合组合物制备的聚合物。聚合物可为多孔的。
【IPC分类】C08G83-00, C08G73-06, C07C13-72
【公开号】CN104781218
【申请号】CN201380049791
【发明人】M·S·文德兰德
【申请人】3M创新有限公司
【公开日】2015年7月15日
【申请日】2013年9月12日
【公告号】EP2900625A1, US20150239806, WO2014052021A1