一种离子液体功能化聚酰胺-胺型树枝状高分子负载Schiff碱化合物及其制备方法和应用的制作方法
【专利摘要】本发明公开了一种离子液体功能化聚酰胺-胺型树枝高分子负载Schiff碱化合物及其制备方法和应用，制备方法是先以乙二胺为核，由乙二胺与丙烯酸甲酯反复进行Micheal加成反应和酯的酰胺化反应后得到枝，并通过酯的酰胺化反应在所得枝末端接枝1-(3-胺丙基)咪唑，再通过咪唑环的N烷基化反应接枝Schiff碱，即得；该制备方法过程简单、可以工业化生产；制得的离子液体功能化聚酰胺-胺型树枝高分子负载Schiff碱化合物对卷烟烟气中的重金属和焦油具有吸附容量大，吸附能力强的特点，将其作为吸附剂添加少量在卷烟滤棒中可有效同时降低卷烟主流烟气中重金属和焦油的释放量。
【专利说明】一种罔子液体功能化聚酰胺_胺型树枝状局分子负载Schiff碱化合物及其制备方法和应用
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种离子液体功能化聚酰胺-胺型树枝状高分子负载SchifT碱化合物及其制备方法和应用，属于新型卷烟重金属高分子吸附材料领域。
【背景技术】
[0002]烟草及烟草制品中含有铅(Pb)、砷(As)、镉(Cd)、铬(Cr)、汞(Hg)等重金属。在卷烟抽吸过程中，重金属及其化合物会可能作为烟气气溶胶或金属氧化物的形式被吸入人体且易在人体内富集而产生危害[Chen, Q-H.等，Studies of Trace Elements and Health,2005，22，47-49]。有研究表明，吸烟男性血镉浓度明显比不吸烟者高[辛楠等，中国医药生物技术，2009,4(5):390]。在卷烟过滤嘴的加工生产过程中加入适量活性炭，添加活性炭的过滤嘴对Cd、Ni和As的吸附效果分别为原醋酸纤维滤嘴的4.26,3.58和1.62倍[刘若曼等，环境与健康杂志，1991，16(4): 204]，吸附效果显著增强，由于活性炭的选择吸附能力不强，在烤烟型卷烟的过滤嘴滤棒中添加活性炭会给卷烟吸味带来一定的负面影响，因而很少采用。J.W.小卡拉维等发明了一种香烟过滤器[J.W.小卡拉维等，中国专利CN101043826A]，其过滤器中含有与戊二醛相交联的壳聚糖和与乙二醛相交联的壳聚糖制成高的表面积/质量比的多孔树脂材料，可选择性去除卷烟烟气中的醛、氰化氢、羰基化合物和重金属等，但这类材料由于可降低具有香味作用的羰基化合物而影响卷烟吸味。陈育如等采用酞菁类化合物作为卷烟降害剂[陈育如等，中国专利CN1709171A]，酞菁类化合物对烟气中的CO、氮氧化物、醛类、胺类等有害物质有明显的降低作用，还能去除重金属离子、淬灭自由基。周国俊等将叶绿素铜和叶绿酸钠中的一种或者两种加入到醋酸甘油三酯，喷撒到丝束中，或者制备成`40~80目颗粒添加到嘴棒中，能够有效截留重金属[周国俊等，中国专利CN101238913A]，但绿素铜和叶绿酸钠基本不溶于醋酸甘油三酯，存在添加困难和影响丝束成型等问题，且绿素铜本身就是一种络合物，对重金属再络合能力有限。
[0003]然而利用离子液功能团和Schiff碱同时引入到树枝状高分子中来同时作吸附重金属和焦油的吸附材料，迄今未见这方面的文献报道。
【发明内容】
[0004]本发明的第一个目的是在于提供一种结构规整、高度枝化，且具有同时有效吸附卷烟烟气中重金属和焦油功能的离子液体功能化聚酰胺-胺型树枝状高分子负载Schiff碱化合物。
[0005]本发明的第二个目的是在于提供所述离子液体功能化的聚酰胺-胺型树枝状高分子负载Schiff碱化合物的应用，将其作为吸附剂添加少量在卷烟滤棒中，可有效同时降低卷烟烟气中的重金属和焦油含量。
[0006]本发明的第三个目的是在于提供一种所述离子液体功能化聚酰胺-胺型树枝状高分子负载Schiff碱化合物的制备方法，该方法能严格控制化合物分子结构，且制备过程简单，可以工业化生产。
[0007]本发明还提供了一种离子液体功能化聚酰胺-胺型树枝状高分子负载Schiff碱化合物，由离子液体功能化聚酰胺-胺型树枝状高分子接枝具有式2结构的SchifT碱得到的具有式I结构的化合物；
[0008]
【权利要求】
1.一种离子液体功能化聚酰胺-胺型树枝状高分子负载SchifT碱化合物，其特征在于，由离子液体功能化聚酰胺-胺型树枝状高分子接枝具有式2结构的SchifT碱得到的具有式I结构的化合物；
2.如权利要求1所述的离子液体功能化聚酰胺-胺型树枝状高分子负载SchifT碱化合物，其特征在于，所述的Rl和R2为相同取代基。
3.如权利要求1所述的离子液体功能化聚酰胺-胺型树枝状高分子负载SchifT碱化合物，其特征在于，m为4或8或16。
4.一种如权利I~3任一项所述的离子液体功能化聚酰胺-胺型树枝状高分子负载SchifT碱化合物的应用，其特征在于，将所述的离子液体功能化聚酰胺-胺型树枝状高分子负载Schiff碱化合物作为吸附剂添加在卷烟滤棒中应用于同时降低卷烟主流烟气中重金属和焦油的释放量。
5.如权利要求4所述的应用，其特征在于，所述的离子液体功能化聚酰胺-胺型树枝状高分子负载SchifT碱化合物在卷烟滤棒中的添加量为I~IOmg/支。
6.如权利要求5所述的应用，其特征在于，所述的离子液体功能化聚酰胺-胺型树枝状高分子负载SchifT碱化合物在卷烟滤棒中的添加量为3~8mg/支。
7.如权利要求4所述的应用，其特征在于，所述的离子液体功能化聚酰胺-胺型树枝状高分子负载Schiff碱化合物添加在卷烟二元复合滤棒的靠近烟丝段或三元复合滤棒的中间段。
8.—种如权利I~3任一项所述的离子液体功能化聚酰胺-胺型树枝状高分子负载Schiff碱化合物的制备方法，其特征在于，先以乙二胺为核，由乙二胺与丙烯酸甲酯反复进行Micheal加成反应和酯的酰胺化反应后得到枝，并通过酯的酰胺化反应在所得枝末端接枝I-(3-胺丙基）咪唑，再通过咪唑环的N烷基化反应接枝式2结构的SchifT碱，即得。
9.如权利要求8所述的制备方法，其特征在于，所述的SchifT碱由二胺先与具有式4结构的3，5- 二取代基水杨醛进行胺醛缩合反应，再与具有式3结构的5-氯甲基-3-取代基水杨醛进行胺醛缩合反应得到；所述的二胺包括环己二胺、乙二胺或邻苯二胺；
10.如权利要求9所述的制备方法，其特征在于，所述的R1和R2为相同取代基。11、如权利要求8所述的制备方法，其特征在于，先由乙二胺与丙烯酸甲酯以摩尔比1:4反应得到GO. 5，GO. 5和1-(3-胺丙基)咪唑以摩尔比1:4反应，得到Gl，Gl和Schiff碱以摩尔比`1:4反应，即得第一种离子液体功能化聚酰胺-胺型树枝状高分子负载SchifT碱化合物；或者进一步由Gl与丙烯酸甲酯以摩尔比1:8反应得到Gl. 5，Gl. 5和1-(3-胺丙基）咪唑以摩尔比1:8反应，得到G2，G2和Schiff碱以摩尔比1:8反应，即得第二种离子液体功能化聚酰胺-胺型树枝状高分子负载Schiff碱化合物；或者再进一步由G2与丙烯酸甲酯以摩尔比1:16反应得到G2. 5，G2. 5和1_(3_胺丙基）咪唑以摩尔比1:16反应，得到63，G3和Schiff碱以摩尔比1:16反应，即得第三种离子液体功能化聚酰胺-胺型树枝状高分子负载Schiff碱化合物。
【文档编号】B01J20/26GK103524753SQ201310449794
【公开日】2014年1月22日 申请日期:2013年9月27日 优先权日:2013年9月27日
【发明者】银董红, 文建辉, 成乐为, 秦亮生, 黄嘉若 申请人:湖南中烟工业有限责任公司