基于聚苯胺的耐氯性亲水性滤膜的制作方法

本申请要求2014年4月8日提交的美国临时专利申请系列号61/976,688的权益，该临时专利申请以引用方式全文并入本文。

背景

充足的淡水供应是市政、工业和农业应用的基本要求。然而，日益增长的人口和日益严重的水源污染对淡水供应的压力与日俱增。由于来自更严格的净水法规的压力，水处理技术的改进至关重要(Howe，K.J.和Tchobanoglous，G.(2005)Water Treatment：Principles and Design，John Wiley&Sons，Inc.，Hoboken，New Jersey，第2版；Service，R.F.(2006)Science 313，1088-1090)。

由于能够大规模地通过尺寸排除完全并连续过滤杂质，基于膜的过滤是最重要和最广泛使用的用于水纯化的方法(Howe，K.J.和Tchobanoglous，G.(2005)Water Treatment：Principles and Design，John Wiley&Sons，Inc.，Hoboken，New Jersey，第2版)。一般来讲，可根据膜的孔径及其拦截不同物质的能力将膜分为四种类型：微滤(MF)、超滤(UF)、纳滤(NF)和反渗透(RO)。

UF膜具有约10nm的平均孔径。在废水处理中，UF膜用于拦截病原微生物，诸如病毒、细菌、原生动物和其他胶体(Cheryan，M.(1998)Ultrafiltration and Microfiltration Handbook，Technomic，Lancaster，PA)。它们可充当用于脱盐的预处理步骤(Howe，K.J.和Tchobanoglous，G.(2005)Water Treatment：Principles and Design，John Wiley&Sons，Inc.，Hoboken，New Jersey，第2版；Rosberg，R.(1997)Desalination 110，107-114)。UF膜在化学、药物、食品和饮料行业中常用于分离，并且是血液透析的整体组件。

当使用膜进行分离时，在操作过程中，随着膜被无机颗粒、有机物质和/或生物微生物污染，通量逐渐减小。由于污染物与聚合物膜的表面之间的疏水性相互作用，不同膜材料之间易受污染的程度不同。因此，膜亲水性与膜的污染倾向有关，即，亲水性膜通常比疏水性膜的污染更小(Mcverry，B.T.等，(2013)Chem.Mater.25，3597-3602；Liao，Y.等，(2014)Materials Horizons 1，58-64)。疏水性更大的膜允许污染物通过范德瓦耳斯相互作用强有力地粘附到膜表面，这会导致不可逆的膜污染(Hilal，N.等，(2005)Separ.Sci.Technol.179，323-333)。

化学清洗通常用于从膜表面移除粘附的有机物质和生物膜。清洗处理恢复了膜性能，从而重新获得在操作期间由于膜污染造成的通量损耗。用于清洗膜的常见化学品包括腐蚀剂、氧化剂/消毒剂、酸、螯合剂和表面活性剂(Liu，C.等，(2006)Membrane Chemical Cleaning：From Art to Science，Pall Corporation，Port Washington，NY 11050，USA)。氯漂白剂(次氯酸钠)因其低成本、可商购获得以及在加入料液时能够有效降低污染而受到行业欢迎。诸如次氯酸盐的强效氧化剂不仅杀死微生物，而且将天然有机物质中的官能团氧化成水溶性更大的部分，从而允许在操作期间容易地洗掉新的物质。然而，强效氧化剂同时附接存在于聚合物膜材料中的化学键，从而对膜特性造成负面影响(Eykamp，W.(1995)Microfiltration and ultrafiltration.In Membrane Separation Technology：Principles and Applications，Elsevier Science：Amsterdam；Gitis，V.等，(2006)J.Membr.Sci.276，185-192；Wienk，I.M.等，(1995)J.Polym.Sci.Pol.Chem.33，49-54；Nystrom，M.和Zhu，H.(1997)J.Membr.Sci.131，195-205；Wolff，H.和Zydney，A.L.(2004)J.Membr.Sci.243，389-399；Zhu，H.和Nystrom，M.(1998)J.Membr.Sci.138，309-321)。

氯清洗对聚醚砜(PES)膜的影响显示，氯可实际上导致更严重的污染并且在清洗后增大膜的电负性(Arkhangelsky，E.等，(2007)J.Membr.Sci.305，176-184；Rouaix，S.等，(2006)J.Membr.Sci.277，137-147；Gaudichet-Maurin，E.和Thominette，F.(2006)J.Membr.Sci.282，198-204)。这导致聚合物断链并且使膜的机械强度恶化(Arkhangelsky，E.等，(2007)J.Membr.Sci.305，176-184；Thominette，F.等，(2006)Desalination200，7-8；Kuzmenko，D.等，(2005)Desalination 179，323-333)。氯对聚酰胺RO膜的化学侵蚀导致膜具有增大的盐和水通道而失效(Manohar，S.K.和Macdiarmid，A.G.(1989)Synthetic Met.29，349-356；Langer，J.J.(1990)Synthetic Met.35，295-300；Shin，J.S.等，(2005)Synthetic Met.151，246-255；Shadi，L.等，(2012)J.Appl.Polym.Sci.124，2118-2126)。作为响应，已尝试修改膜材料，以便使它们易受氯降解影响的程度降低。例如，使用包含叔酰胺而非仲酰胺的聚酰胺导致耐氯RO膜形成(方案I)(Manohar，S.K.和Macdiarmid，A.G.(1989)Synthetic Metals 29，349-356；Langer，J.J.(1990)Synthetic Metals 35，295-300)。

由于亲水特性、热和化学稳定性、低成本、简便合成以及能够通过掺杂改性，最近导电聚合物及其衍生物已被广泛验证在水处理膜中的潜在用途。(McVerry，B.T.等，(2013)Chem.Mater.25，3597-3602；Liao，Y.等，(2014)Materials Horizons 1，58-64；Liao，Y.等，(2012)J.Colloid Interf.Sci.386，148-157；Bocchi，V.等，(1991)J.Mater.Sci.26，3354-3355；Price，W.E.等，(1999)Synthetic Materials 102，1338-1341；Alargova，R.G.等，(1998)Colloid Surface A 134，331-342；Li，X.等，(2008)J.Membr.Sci.320，143-150；Fan，Z.等，(2008)J.Membr.Sci.310，402-408；Fan，Z.等，(2008)J.Membr.Sci.320，363-371；Zhao，S.等，(2011)J.Membr.Sci.385-386，251-262；Guillen，G.R.等，J.Mater.Chem.(2010)20，4621-4628)。作为最广泛研究的导电聚合物之一，已将处于苯胺绿氧化状态的聚苯胺(Pani)与商业UF膜材料聚砜(PSf)共混，以形成具有增强的亲水性和渗透性的复合UF膜(Fan，Z.等，(2008)J.Membr.Sci.310，402-408；Fan，Z.等，(2008)J.Membr.Sci.320，363-371；Zhao，S.等，(2011)J.Membr.Sci.385-386，251-262；Guillen，G.R.等，J.Mater.Chem.(2010)20，4621-4628)。纯Pani还可形成渗透性为商业PSf膜的10倍但不截留牛血清白蛋白(BSA)的UF膜(Guillen，G.R.等，J.Mater.Chem.(2010)20，4621-4628)。通过向Pani铸膜液中添加诸如4-甲基哌啶(4-MP)的仲胺，Pani UF膜的截留率增大，而亲水性降低。磺化Pani、Pani的衍生物可与PSf共混，以形成显示出优异的亲水性和在水冲洗后显示出极高的通量恢复的UF膜(Mcverry，B.T.等，(2013)Chem.Mater.25，3597-3602)。

若干类型的n-取代的Pani已在文献中有所报道(Chevalier，J.W.等，(1992)Macromolecules 25，3325-3331；Yang，D.和Mattes，B.R.(2002)J.Polym.Sci.Pol.Phys.40，2702-2713；Yang，D.和Mattes，B.R.(1999)Synthetic Met.101，746-749；Yang，D.等，(2002)Macromolecules 35，5304-5313；Manohar，S.K.和Macdiarmid，A.G.(1989)Synthetic Met.29，349-356)。其中，n-烷基Pani是最常见的形式。然而，烷基是疏水性的，因此将烷基引入Pani将导致亲水性的一定损耗。

传统上使用聚偏二氟乙烯(PVDF)制备滤膜。为了让这些膜正常运行，必须在膜形成之后将PVDF与亲水性部分共混或共聚。虽然PVDF自身非常耐酸、碱和氯，但亲水性基团并非如此。在暴露于碱或氯后，在膜清洗期间，亲水性部分被水解和降解。随时间推移，这导致膜的疏水性(污染倾向)变得更大。此外，膜损失了质量并且压紧，从而可渗透性变小。尽管已知聚合物与亲水基团共混导致的缺点，但完全规避这些问题的用于制备滤膜的材料尚未见诸报道。本文描述了包含本质上具有亲水性并且抗氧化性损伤的材料的滤膜。

概述

根据本发明的目的，如本文具体实施和广泛描述的，本发明在一个方面涉及包含聚合物的滤膜，该聚合物通过使具有下式表示的结构的化合物聚合而形成：

其中n选自1、2和3；其中R^1a、R^1b、R^1c和R^1d中的每个独立地选自氢、卤素、-CN、-SR²⁰、-OR²¹、-NR^22aR^22b、-NR^22aR^22bH⁺、-SO₂R²³、-(C＝O)R²⁴以及用0、1、2或3个选自卤素、-CN、-SR²⁰、-OR²¹、-NR^22aR^22b、-SO₂R²³和-(C＝O)R²⁴的基团取代的C1-C3烷基；其中R^2a和R^2b中的每个独立地选自氢、卤素、-CN、-SR³⁰、-OR³¹、-NR^32aR^32b、-NR^32aR^32bH⁺、-SO₂R³³、-(C＝O)R³⁴以及用0、1、2或3个选自卤素、-CN、-SR³⁰、-OR³¹、-NR^32aR^32b、-SO₂R³³和-(C＝O)R³⁴的基团取代的C1-C3烷基；其中R^3a、R^3b和R^3c中的每个独立地选自氢、卤素、-CN、-SR⁴⁰、-OR⁴¹、-NR^42aR^42b、-NR^42aR^42bH⁺、-SO₂R⁴³和-(C＝O)R⁴⁴；其中R^2a、R^2b、R^3a、R^3b和R^3c中的至少一个不为氢；其中R²⁰、R²¹、R^22a、R^22b、R³⁰、R³¹、R^32a、R^32b、R⁴⁰、R⁴¹、R^42a和R^42b中的每个在存在时独立地选自氢、C1-C3烷基、C1-C3单卤烷基和C1-C3多卤烷基；其中R²³和R²⁴中的每个在存在时独立地选自-O^-、-OR²⁵、C1-C3烷基、C1-C3单卤烷基、C1-C3多卤烷基和-NR^26aR^26b；其中R²⁵、R^26a和R^26b中的每个在存在时独立地选自氢、C1-C3烷基、C1-C3单卤烷基和C1-C3多卤烷基；其中R³³和R³⁴中的每个在存在时独立地选自-O^-、-OR³⁵、C1-C3烷基、C1-C3单卤烷基、C1-C3多卤烷基和-NR^36aR^36b；其中R³⁵、R^36a和R^36b中的每个在存在时独立地选自氢、C1-C3烷基、C1-C3单卤烷基和C1-C3多卤烷基；其中R⁴³和R⁴⁴中的每个在存在时独立地选自-O^-、-OR⁴⁵、C1-C3烷基、C1-C3单卤烷基、C1-C3多卤烷基和-NR^46aR^46b；并且其中R⁴⁵、R^46a和R^46b中的每个在存在时选自氢、C1-C3烷基、C1-C3单卤烷基和C1-C3多卤烷基。

本发明还公开了包含聚合物的滤膜，该聚合物包含由下式表示的结构：

其中每个Z独立地选自氢和其中n为选自1、2和3的整数；其中p独立地为0、0.5或1；其中q独立地为0、0.5或1；其中，对于每个x而言，p+q＝1；其中R^1a、R^1b、R^1c和R^1d中的每个独立地选自氢、卤素、-CN、-SR²⁰、-OR²¹、-NR^22aR^22b、-NR^22aR^22bH⁺、-SO₂R²³、-(C＝O)R²⁴以及用0、1、2或3个选自卤素、-CN、-SR²⁰、-OR²¹、-NR^22aR^22b、-SO₂R²³和-(C＝O)R²⁴的基团取代的C1-C3烷基；其中R^2a和R^2b中的每个独立地选自氢、卤素、-CN、-SR³⁰、-OR³¹、-NR^32aR^32b、-NR^32aR^32bH⁺、-SO₂R³³、-(C＝O)R³⁴以及用0、1、2或3个选自卤素、-CN、-SR³⁰、-OR³¹、-NR^32aR^32b、-SO₂R³³和-(C＝O)R³⁴的基团取代的C1-C3烷基；其中R^3a、R3^b和R^3c中的每个独立地选自氢、卤素、-CN、-SR⁴⁰、-OR⁴¹、-NR^42aR^42b、-NR^42aR^42bH⁺、-SO₂R⁴³和-(C＝O)R⁴⁴；其中R²⁰、R²¹、R^22a、R^22b、R³⁰、R³¹、R^32a、R^32b、R⁴⁰、R⁴¹、R^42a和R^42b中的每个在存在时独立地选自氢、C1-C3烷基、C1-C3单卤烷基和C1-C3多卤烷基；其中R²³和R²⁴中的每个在存在时独立地选自-O^-、-OR²⁵、C1-C3烷基、C1-C3单卤烷基、C1-C3多卤烷基和-NR^26aR^26b；其中R²⁵、R^26a和R^26b中的每个在存在时独立地选自氢、C1-C3烷基、C1-C3单卤烷基和C1-C3多卤烷基；其中R³³和R³⁴中的每个在存在时独立地选自-O^-、-OR³⁵、C1-C3烷基、C1-C3单卤烷基、C1-C3多卤烷基和-NR^36aR^36b；其中R³⁵、R^36a和R^36b中的每个在存在时独立地选自氢、C1-C3烷基、C1-C3单卤烷基和C1-C3多卤烷基；其中R⁴³和R⁴⁴中的每个在存在时独立地选自-O^-、-OR⁴⁵、C1-C3烷基、C1-C3单卤烷基、C1-C3多卤烷基和-NR^46aR^46b；其中R⁴⁵、R^46a和R^46b中的每个在存在时选自氢、C1-C3烷基、C1-C3单卤烷基和C1-C3多卤烷基；并且其中至少一个Z为由下式表示的结构：

并且

其中R^2a、R^2b、R^3a、R^3b和R^3c中的至少一个不为氢。

本发明还公开了通过使具有由下式表示的结构的化合物聚合而形成的聚合物：

其中n选自1、2和3；其中R^1a、R^1b、R^1c和R^1d中的每个独立地选自氢、卤素、-CN、-SR²⁰、-OR²¹、-NR^22aR^22b、-NR^22aR^22bH⁺、-SO₂R²³、-(C＝O)R²⁴以及用0、1、2或3个选自卤素、-CN、-SR²⁰、-OR²¹、-NR^22aR^22b、-SO₂R²³和-(C＝O)R²⁴的基团取代的C1-C3烷基；其中R^2a和R^2b中的每个独立地选自氢、卤素、-CN、-SR³⁰、-OR³¹、-NR^32aR^32b、-NR^32aR^32bH⁺、-SO₂R³³、-(C＝O)R³⁴以及用0、1、2或3个选自卤素、-CN、-SR³⁰、-OR³¹、-NR^32aR^32b、-SO₂R³³和-(C＝O)R³⁴的基团取代的C1-C3烷基；其中R^3a、R^3b和R^3c中的每个独立地选自氢、卤素、-CN、-SR⁴⁰、-OR⁴¹、-NR^42aR^42b、-NR^42aR^42bH⁺、-SO₂R⁴³和-(C＝O)R⁴⁴；其中R^2a、R^2b、R^3a、R^3b和R^3c中的至少一个不为氢；其中R²⁰、R²¹、R^22a、R^22b、R³⁰、R³¹、R^32a、R^32b、R⁴⁰、R⁴¹、R^42a和R^42b中的每个在存在时独立地选自氢、C1-C3烷基、C1-C3单卤烷基和C1-C3多卤烷基；其中R²³和R²⁴中的每个在存在时独立地选自-O^-、-OR²⁵、C1-C3烷基、C1-C3单卤烷基、C1-C3多卤烷基和-NR^26aR^26b；其中R²⁵、R^26a和R^26b中的每个在存在时独立地选自氢、C1-C3烷基、C1-C3单卤烷基和C1-C3多卤烷基；其中R³³和R³⁴中的每个在存在时独立地选自-O^-、-OR³⁵、C1-C3烷基、C1-C3单卤烷基、C1-C3多卤烷基和-NR^36aR^36b；其中R³⁵、R^36a和R^36b中的每个在存在时独立地选自氢、C1-C3烷基、C1-C3单卤烷基和C1-C3多卤烷基；其中R⁴³和R⁴⁴中的每个在存在时独立地选自-O^-、-OR⁴⁵、C1-C3烷基、C1-C3单卤烷基、C1-C3多卤烷基和-NR^46aR^46b；并且其中R⁴⁵、R^46a和R^46b中的每个在存在时选自氢、C1-C3烷基、C1-C3单卤烷基和C1-C3多卤烷基。

本发明还公开了包含由下式表示的结构的聚合物：

其中每个Z独立地选自氢和其中n为选自1、2和3的整数；其中p独立地为0、0.5或1；其中q独立地为0、0.5或1；其中，对于每个x而言，p+q＝1；其中R^1a、R^1b、R^1c和R^1d中的每个独立地选自氢、卤素、-CN、-SR²⁰、-OR²¹、-NR^22aR^22b、-NR^22aR^22bH⁺、-SO₂R²³、-(C＝O)R²⁴以及用0、1、2或3个选自卤素、-CN、-SR²⁰、-OR²¹、-NR^22aR^22b、-SO₂R²³和-(C＝O)R²⁴的基团取代的C1-C3烷基；其中R^2a和R^2b中的每个独立地选自氢、卤素、-CN、-SR³⁰、-OR³¹、-NR^32aR^32b、-NR^32aR^32bH⁺、-SO₂R³³、-(C＝O)R³⁴以及用0、1、2或3个选自卤素、-CN、-SR³⁰、-OR³¹、-NR^32aR^32b、-SO₂R³³和-(C＝O)R³⁴的基团取代的C1-C3烷基；其中R^3a、R^3b和R^3c中的每个独立地选自氢、卤素、-CN、-SR⁴⁰、-OR⁴¹、-NR^42aR^42b、-NR^42aR^42bH⁺、-SO₂R⁴³和-(C＝O)R⁴⁴；其中R²⁰、R²¹、R^22a、R^22b、R³⁰、R³¹、R^32a、R^32b、R⁴⁰、R⁴¹、R^42a和R^42b中的每个在存在时独立地选自氢、C1-C3烷基、C1-C3单卤烷基和C1-C3多卤烷基；其中R²³和R²⁴中的每个在存在时独立地选自-O^-、-OR²⁵、C1-C3烷基、C1-C3单卤烷基、C1-C3多卤烷基和-NR^26aR^26b；其中R²⁵、R^26a和R^26b中的每个在存在时独立地选自氢、C1-C3烷基、C1-C3单卤烷基和C1-C3多卤烷基；其中R³³和R³⁴中的每个在存在时独立地选自-O^-、-OR³⁵、C1-C3烷基、C1-C3单卤烷基、C1-C3多卤烷基和-NR^36aR^36b；其中R³⁵、R^36a和R^36b中的每个在存在时独立地选自氢、C1-C3烷基、C1-C3单卤烷基和C1-C3多卤烷基；其中R⁴³和R⁴⁴中的每个在存在时独立地选自-O^-、-OR⁴⁵、C1-C3烷基、C1-C3单卤烷基、C1-C3多卤烷基和-NR^46aR^46b；其中R⁴⁵、R^46a和R^46b中的每个在存在时选自氢、C1-C3烷基、C1-C3单卤烷基和C1-C3多卤烷基；并且其中至少一个Z为由下式表示的结构：

并且

其中R^2a、R^2b、R^3a、R^3b和R^3c中的至少一个不为氢。

本发明还公开了制备滤膜的方法。

本发明还公开了通过膜过滤水的方法。

虽然可以按特定的法定类别(诸如系统法定类别)对本发明的各方面进行描述和要求保护，但这只是为了方便起见，并且本领域的技术人员将理解到，可以按任何法定类别对本发明的每个方面进行描述和要求保护。除非另外明确地指出，否则决不意图将本文所述的任何方法或方面理解为需要以特定顺序执行其步骤。因此，如果在权利要求书或说明书中某方法权利要求未明确指出步骤局限于特定顺序，那么决不意图在任何方面推断某种顺序。这适用于任何可能的用于解释的非表达基础，包括相对于步骤安排或操作流程的逻辑事项、从语法组织或标点符号得到的清晰含义、或者在说明书中描述的方面的数量或类型。

附图简述

并入并构成本说明书的一部分的附图示出了若干方面并且与说明书一起用于解释本发明的原则。

图1示出了与在含有250ppm游离氯的漂白剂中浸泡2天对n-Pani膜的物理外观相比于Pani和PSf膜的影响有关的代表数据。

图2示出了与在250ppm游离氯中浸泡前后n-PANi和PANi膜的接触角有关的代表数据。

图3示出了与通过FT-IR分析观察到的氯对聚苯胺膜中的苯环型和醌型基团的影响有关的代表数据。

图4示出了与通过UV-Vis分析观察到的氯对聚苯胺膜中的苯环型和醌型基团的影响有关的代表数据。

图5示出了与通过核磁共振(NMR)分析观察到的氯对聚苯胺膜中的苯环型和醌型基团的影响有关的代表数据。

图6示出了来自细菌粘附测试的图像，该图表明n-Pani膜比Pani膜更耐污染。

图7示出了在用去离子水冲洗前被1.5g/L BSA溶液污染的膜的通量下降和恢复。

图8具有12个图(a-l)，描绘了SEM图像。图(a)描绘了3000倍放大率下的PANi膜并且图(b)描绘了3000倍放大率下的n-PANi膜表面；图(c)描绘了100,000倍放大率下的n-PANi膜表面并且图(d)描绘了使用image J软件转换后的图(c)的黑白图片。图(e)-(h)描绘了600倍放大率下的(e)原始PANi膜、(f)氯暴露后的PANi膜、(g)原始n-PANi膜和(h)氯暴露后的n-PANi膜的横截面图。图(i)-(l)描绘了600倍放大率下的(i)原始PANi膜、(j)氯暴露后的PANi膜、(k)原始n-PANi膜和(l)氯暴露后的n-PANi膜的表面图像。

本发明的另外的优点部分将在下文的描述中陈述，部分将从描述显而易见，或者可通过实践本发明而认识到。本发明的优点将借助于所附权利要求书中特别指出的元件和组合实现并获得。应当理解，以上概述和以下详述都仅仅是示例性和解释性的并且不限制要求保护的本发明。

详细描述

通过参考下面的本发明的详细描述和本文所包括的实施例，可以更容易地理解本发明。

在公开和描述本发明的化合物、组合物、制品、系统、装置和/或方法之前，应当理解，除非另外指明，否则它们不限于特定的合成方法，或除非另有说明，不限于特定的试剂，因此当然可以改变。另外应当理解，本文所用的术语仅仅是为了描述特定方面，并非旨在进行限制。虽然类似于或等同于本文所述的那些的方法和材料可用于实践或测试本发明，但现在描述示例性方法和材料。

本文所述的所有出版物以引用方式并入本文，以公开和描述与所述的出版物相关的方法和/或材料。本文所述的出版物仅提供它们在本申请的申请日之前的公开内容。本文的任何语言都不应被解释为承认本发明无权凭借在先发明先于这些出版物。另外，本文提供的出版物的日期可不同于实际出版日期，这可能需要单独的确认。

A.定义

如本文所用，化合物(包括有机化合物)的命名可使用常用名、IUPAC、IUBMB或CAS推荐命名给定。当存在一个或多个立体化学特征结构时，可采用立体化学的Cahn-Ingold-Prelog规则指定立体化学优先级、E/Z规格等。如果给定名称，本领域的技术人员可通过以下任一方法容易地确定化合物的结构：通过使用命名规范系统还原化合物结构，或通过可商购获得的软件，诸如CHEMDRAW^TM(Cambridgesoft Corporation，U.S.A.)。

如本说明书和所附权利要求书中所用，除非上下文另外明确指出，否则单数形式“一个”、“一种”和“所述/该”包括复数引用。因此，例如，对“官能团”、“烷基”或“残基”的引用包括两个或更多个此类官能团、烷基或残基的混合物等。

范围在本文中可表示为从“约”一个特定值和/或到至“约”另一个特定值。当表达此类范围时，另一个方面包括从一个特定值和/或至另一个特定值。相似地，当通过使用先行词“约”将值表示为近似值时，应当理解，特定值形成了另一个方面。另外应当理解，每个范围的端值相对于另一个端值均为显著的，并且独立于另一个端值。另外应当理解，本文公开了许多值，并且本文也将每个值公开为除了该值本身之外的“约”该特定值。例如，如果公开了值“10”，那么也公开了“约10”。另外应当理解，也公开了两个特定单元之间的每个单元。例如，如果公开了10和15，那么也公开了11、12、13和14。

本说明书和最后的权利要求书中对组合物中特定元素或组分的重量份的引用是指该元素或组分与对其表达重量份的组合物或制品中任何其他元素或组分之间的重量关系。因此，在包含2重量份组分X和5重量份组分Y的化合物中，X和Y以2∶5的重量比存在，并且无论该化合物是否包含另外的组分，都以这种比率存在。

除非明确相反地规定，否则组分的重量百分比(重量％)基于包含该组分的制剂或组合物的总重量计。

如本文所用，术语“任选的”或“任选地”是指随后描述的事件或情况可能或不能发生，而且指该描述包括在所述事件或情况发生的情况下的例子和在所述事件或情况没有发生的情况下的例子。

如本说明书和最后的权利要求书所用，化学物种的残基是指在特定的反应方案中所得的化学物种的产物或随后的制剂或化学产品的部分，无论该部分是否实际上由该化学物种获得。因此，聚酯中的乙二醇残基是指聚酯中的一个或多个-OCH₂CH₂O-单元，无论乙二醇是否用于制备聚酯。相似地，聚酯中的癸二酸残基是指聚酯中的一个或多个-CO(CH₂)₈CO-部分，无论该残基是否通过如下方式获得：使癸二酸或其酯反应以获得聚酯。

如本文所用，术语“聚酯”是指相对较高分子量的天然或合成有机化合物，其结构可由重复的小单元即单体表示(例如，聚乙烯、橡胶、纤维素)。合成聚合物通常是通过单体的加聚反应或缩聚反应形成的。

如本文所用，术语“共聚物”是指由两个或更多个不同的重复单元(单体残基)形成的聚合物。例如但没有限制，共聚物可为交替共聚物、无规共聚物、嵌段共聚物或接枝共聚物。另外可以设想到，在某些方面，嵌段共聚物中的不同嵌段片段本身可包含共聚物。

如本文所用，术语“低聚物”是指相对较低分子量的聚合物，其中重复单元数介于2和10之间，例如，从2至8、从2至6、或从2至4。在一个方面，许多低聚物可平均具有从约2至约10个重复单元，例如，从约2至约8个、从约2至约6个、或从约2至约4个。

如本文所用，术语如本文所用，术语“分子量”(MW)是指该物质的一个分子相对于统一的原子质量单位u(等于一个碳-12原子的质量的1/12)的质量。

如本文所用，术语“数均分子量”(M_n)是指单独的聚合物的分子量的共同均值。M_n可通过测定n个聚合物分子的分子量、求所述分子量的总和并且除以n来确定。M_n由下式计算：

其中N_i为分子量M_i的分子的数量。聚合物的数均分子量通过凝胶渗透色谱法、粘度计(Mark-Houwink公式)、光散射、分析超迷离心法、蒸汽压渗透法、端基滴定法和依数性确定。

如本文所用，术语“重均分子量(M_w)”是指聚合物的分子量的替代的量度。M_w由下式计算：

其中N_i为分子量M_i的分子的数量。直观地，如果重均分子量为w，并且选择了无规单体，那么其所属的聚合物将平均具有重量w。重均分子量可通过光散射、小角中子散射(SANS)、X-射线散射和沉降速度确定。

如本文所用，术语“多分散性”和“多分散性指数”是指重均分子量与数均分子量的比率(M_w/M_n)。

如本文所用，术语“闪光焊”和“闪光焊接”是指对吸光材料施加光脉冲。当对聚合物纳米纤维进行闪光焊时，闪光焊可提供增强的光热现象。在某些方面，材料将光快速变成热，然后发生转化，诸如熔融。应当理解，在某些方面，材料中可因闪光焊而发生化学反应。进行闪光焊的技术在2010年12月14日公布的授予J.Huang和R.B.Kaner的美国专利号7,850,798(“导电聚合物纳米纤维的闪光焊(Flash welding of conducting polymers nanofibers)”)中有所描述。

本文所公开的某些材料、化合物、组合物和组分可商购获得或者易于使用本领域的技术人员通常已知的技术合成。例如，用于制备所公开的化合物和组合物的起始材料和试剂可得自诸如Aldrich Chemical Co.，(Milwaukee，Wis.)、Acros Organics(Morris Plains，N.J.)、Fisher Scientific(Pittsburgh，Pa.)或Sigma(St.Louis，Mo.)的供应商或者通过本领域的技术人员已知的方法按照诸如以下的参考文献中所述的程序制备：Fieser and Fieser’s Reagents for Organic Synthesis，第1-17卷(John Wiley and Sons，1991)；Rodd’s Chemistry of Carbon Compounds，第1-5卷和增补卷(Elsevier Science Publishers，1989)；Organic Reactions，第1-40卷(John Wiley and Sons，1991)；March’s Advanced Organic Chemistry，(John Wiley and Sons，第4版)；以及Larock’s Comprehensive Organic Transformations(VCH Publishers Inc.，1989)。

除非另外明确地指出，否则决不意图将本文所述的任何方法理解为需要以特定顺序执行其步骤。因此，如果在权利要求书或说明书中某方法权利要求未实际陈述其步骤应遵循某种顺序或者未另外明确指出步骤局限于特定顺序，那么决不意图在任何方面推断某种顺序。这适用于任何可能的用于解释的非表达基础，包括：相对于步骤安排或操作流程的逻辑事项；从语法组织或标点符号得到的清晰含义；以及在说明书中描述的实施方案的数量或类型。

本发明公开了待用于制备本发明的组合物的组分以及本文所公开的方法中所用的组合物本身。本文公开了这些和其他材料，并且应当理解，当公开这些材料的组合、子集、相互作用、群组等时，虽然无法明确公开这些化合物的具体提及的每一各种个别和集体组合及排列，但其各自在本文中具体涵盖并描述。例如，如果公开并讨论了特定的化合物并且讨论了可对包括所述化合物的多个分子进行的多种修改，则明确涵盖了所述化合物的每一个组合和排列以及可能的修改，除非明确相反地规定。因此，如果公开了一类分子A、B和C以及一类分子D、E和F并且公开了组合分子的实例A-D，那么即使每一个未单独地列举，但每一个也单独地和共同地涵盖，这意味着认为公开了组合A-E、A-F、B-D，B-E，B-F、C-D、C-E和C-F。同样，还公开了这些分子的任何子集或组合。因此，例如，A-E、B-F和C-E的子组被视为得到公开。这个概念适用于本申请的所有方面，包括但不限于制备和使用本发明的组合物的方法中的步骤。因此，如果存在可执行的多个另外的步骤，那么应当理解，这些另外的步骤中的每个可与本发明方法的任何具体实施方案或实施方案组合一起执行。

应当理解，本文所公开的组合物具有某些功能。本文公开了用于执行本发明所公开的功能的某些结构要求，并且应当理解，存在可执行与本发明所公开的结构相关的相同功能的多种结构，并且这些结构将通常实现相同结果。

B.滤膜

在一个方面，本发明的膜涉及包含通过使具有由下式表示的结构的化合物聚合而形成的聚合物的滤膜：

其中n选自1、2和3；其中R^1a、R^1b、R^1c和R^1d中的每个独立地选自氢、卤素、-CN、-SR²⁰、-OR²¹、-NR^22aR^22b、-NR^22aR^22bH⁺、-SO₂R²³、-(C＝O)R²⁴以及用0、1、2或3个选自卤素、-CN、-SR²⁰、-OR²¹、-NR^22aR^22b、-SO₂R²³和-(C＝O)R²⁴的基团取代的C1-C3烷基；其中R^2a和R^2b中的每个独立地选自氢、卤素、-CN、-SR³⁰、-OR³¹、-NR^32aR^32b、-NR^32aR^32bH⁺、-SO₂R³³、-(C＝O)R³⁴以及用0、1、2或3个选自卤素、-CN、-SR³⁰、-OR³¹、-NR^32aR^32b、-SO₂R³³和-(C＝O)R³⁴的基团取代的C1-C3烷基；其中R^3a、R^3b和R^3c中的每个独立地选自氢、卤素、-CN、-SR⁴⁰、-OR⁴¹、-NR^42aR^42b、-NR^42aR^42bH⁺、-SO₂R⁴³和-(C＝O)R⁴⁴；其中R^2a、R^2b、R^3a、R^3b和R^3c中的至少一个不为氢；其中R²⁰、R²¹、R^22a、R^22b、R³⁰、R³¹、R^32a、R^32b、R⁴⁰、R⁴¹、R^42a和R^42b中的每个在存在时独立地选自氢、C1-C3烷基、C1-C3单卤烷基和C1-C3多卤烷基；其中R²³和R²⁴中的每个在存在时独立地选自-O^-、-OR²⁵、C1-C3烷基、C1-C3单卤烷基、C1-C3多卤烷基和-NR^26aR^26b；其中R²⁵、R^26a和R^26b中的每个在存在时独立地选自氢、C1-C3烷基、C1-C3单卤烷基和C1-C3多卤烷基；其中R³³和R³⁴中的每个在存在时独立地选自-O^-、-OR³⁵、C1-C3烷基、C1-C3单卤烷基、C1-C3多卤烷基和-NR^36aR^36b；其中R³⁵、R^36a和R^36b中的每个在存在时独立地选自氢、C1-C3烷基、C1-C3单卤烷基和C1-C3多卤烷基；其中R⁴³和R⁴⁴中的每个在存在时独立地选自-O^-、-OR⁴⁵、C1-C3烷基、C1-C3单卤烷基、C1-C3多卤烷基和-NR^46aR^46b；并且其中R⁴⁵、R^46a和R^46b中的每个在存在时选自氢、C1-C3烷基、C1-C3单卤烷基和C1-C3多卤烷基。

在一个方面，本发明涉及包含聚合物的滤膜，该聚合物包含由下式表示的结构：

其中每个Z独立地选自氢和其中n为选自1、2和3的整数；其中p独立地为0、0.5或1；其中q独立地为0、0.5或1；其中，对于每个x而言，p+q＝1；其中R^1a、R^1b、R^1c和R^1d中的每个独立地选自氢、卤素、-CN、-SR²⁰、-OR²¹、-NR^22aR^22b、-NR^22aR^22bH⁺、-SO₂R²³、-(C＝O)R²⁴以及用0、1、2或3个选自卤素、-CN、-SR²⁰、-OR²¹、-NR^22aR^22b、-SO₂R²³和-(C＝O)R²⁴的基团取代的C1-C3烷基；其中R^2a和R^2b中的每个独立地选自氢、卤素、-CN、-SR³⁰、-OR³¹、-NR^32aR^32b、-NR^32aR^32bH⁺、-SO₂R³³、-(C＝O)R³⁴以及用0、1、2或3个选自卤素、-CN、-SR³⁰、-OR³¹、-NR^32aR^32b、-SO₂R³³和-(C＝O)R³⁴的基团取代的C1-C3烷基；其中R^3a、R^3b和R^3c中的每个独立地选自氢、卤素、-CN、-SR⁴⁰、-OR⁴¹、-NR^42aR^42b、-NR^42aR^42bH⁺、-SO₂R⁴³和-(C＝O)R⁴⁴；其中R²⁰、R²¹、R^22a、R^22b、R³⁰、R³¹、R^32a、R^32b、R⁴⁰、R⁴¹、R^42a和R^42b中的每个在存在时独立地选自氢、C1-C3烷基、C1-C3单卤烷基和C1-C3多卤烷基；其中R²³和R²⁴中的每个在存在时独立地选自-O^-、-OR²⁵、C1-C3烷基、C1-C3单卤烷基、C1-C3多卤烷基和-NR^26aR^26b；其中R²⁵、R^26a和R^26b中的每个在存在时独立地选自氢、C1-C3烷基、C1-C3单卤烷基和C1-C3多卤烷基；其中R³³和R³⁴中的每个在存在时独立地选自-O^-、-OR³⁵、C1-C3烷基、C1-C3单卤烷基、C1-C3多卤烷基和-NR^36aR^36b；其中R³⁵、R^36a和R^36b中的每个在存在时独立地选自氢、C1-C3烷基、C1-C3单卤烷基和C1-C3多卤烷基；其中R⁴³和R⁴⁴中的每个在存在时独立地选自-O^-、-OR⁴⁵、C1-C3烷基、C1-C3单卤烷基、C1-C3多卤烷基和-NR^46aR^46b；其中R⁴⁵、R^46a和R^46b中的每个在存在时选自氢、C1-C3烷基、C1-C3单卤烷基和C1-C3多卤烷基；并且其中至少一个Z为由下式表示的结构：

并且

其中R^2a、R^2b、R^3a、R^3b和R^3c中的至少一个不为氢。

在另一个方面，滤膜选自超滤膜、纳滤膜、反渗透膜、正渗透膜和不具有薄膜涂层的压力延迟渗透膜。在另一个方面，滤膜选自超滤膜、纳滤膜、反渗透膜和正渗透膜。在另一个方面，滤膜选自超滤膜和纳滤膜。在另一个方面，滤膜为超滤膜。在另一个方面，滤膜为纳滤膜。

在另一个方面，滤膜还包含在膜的表面上聚合的薄膜，从而得到渗透膜。在另一个方面，渗透膜选自反渗透膜和正渗透膜。在另一个方面，渗透膜为反渗透膜。在另一个方面，渗透膜为正渗透膜。

1.聚合物

在一个方面，本发明涉及可用作滤膜的组分的聚合物。在多个方面，聚合物可改善膜的特性。例如，聚合物可以改善膜的耐氯性和/或膜的亲水性。

在另一个方面，聚合物以约0.1重量％至约40重量％的量存在。在另一个方面，聚合物以约0.1重量％至约35重量％的量存在。在另一个方面，聚合物以约0.1重量％至约30重量％的量存在。在另一个方面，聚合物以约0.1重量％至约25重量％的量存在。在另一个方面，聚合物以约0.1重量％至约20重量％的量存在。在另一个方面，聚合物以约0.1重量％至约15重量％的量存在。在另一个方面，聚合物以约15重量％至约40重量％的量存在。在另一个方面，聚合物以约15重量％至约40重量％的量存在。在另一个方面，聚合物以约20重量％至约40重量％的量存在。在另一个方面，聚合物以约25重量％至约40重量％的量存在。在另一个方面，聚合物以约30重量％至约40重量％的量存在。

在另一个方面，膜还包含第二聚合物。在另一个方面，第二聚合物选自聚砜、聚氯酯、醋酸纤维素、磺化聚砜、聚醚砜、磺化聚醚砜、聚苯胺、聚苯胺共聚物、聚丙烯腈、聚偏二氟乙烯、聚四氟乙烯、聚氟乙烯、聚偏二氟乙烯、聚三氟乙烯、聚全氟烷基乙烯基醚、聚六氟丙烯、醋酸纤维素、聚氯酯或其混合物。在另一个方面，第二聚合物为聚砜。

可以设想到，每个本发明所公开的衍生物可任选地被进一步取代。另外可以设想到，任何一种或多种衍生物可任选地从本发明省略。应当理解，本发明所公开的化合物可通过本发明所公开的方法提供。另外应当理解，本发明所公开的使用方法可采用本发明所公开的化合物。

a.结构

在一个方面，本发明涉及通过使具有由下式表示的结构的化合物聚合而形成的聚合物：

其中n选自1、2和3；其中R^1a、R^1b、R^1c和R^1d中的每个独立地选自氢、卤素、-CN、-SR²⁰、-OR²¹、-NR^22aR^22b、-NR^22aR^22bH⁺、-SO₂R²³、-(C＝O)R²⁴以及用0、1、2或3个选自卤素、-CN、-SR²⁰、-OR²¹、-NR^22aR^22b、-SO₂R²³和-(C＝O)R²⁴的基团取代的C1-C3烷基；其中R^2a和R^2b中的每个独立地选自氢、卤素、-CN、-SR³⁰、-OR³¹、-NR^32aR^32b、-NR^32aR^32bH⁺、-SO₂R³³、-(C＝O)R³⁴以及用0、1、2或3个选自卤素、-CN、-SR³⁰、-OR³¹、-NR^32aR^32b、-SO₂R³³和-(C＝O)R³⁴的基团取代的C1-C3烷基；其中R^3a、R^3b和R^3c中的每个独立地选自氢、卤素、-CN、-SR⁴⁰、-OR⁴¹、-NR^42aR^42b、-NR^42aR^42bH⁺、-SO₂R⁴³和-(C＝O)R⁴⁴；其中R^2a、R^2b、R^3a、R^3b和R^3c中的至少一个不为氢；其中R²⁰、R²¹、R^22a、R^22b、R³⁰、R³¹、R^32a、R^32b、R⁴⁰、R⁴¹、R^42a和R^42b中的每个在存在时独立地选自氢、C1-C3烷基、C1-C3单卤烷基和C1-C3多卤烷基；其中R²³和R²⁴中的每个在存在时独立地选自-O^-、-OR²⁵、C1-C3烷基、C1-C3单卤烷基、C1-C3多卤烷基和-NR^26aR^26b；其中R²⁵、R^26a和R^26b中的每个在存在时独立地选自氢、C1-C3烷基、C1-C3单卤烷基和C1-C3多卤烷基；其中R³³和R³⁴中的每个在存在时独立地选自-O^-、-OR³⁵、C1-C3烷基、C1-C3单卤烷基、C1-C3多卤烷基和-NR^36aR^36b；其中R³⁵、R^36a和R^36b中的每个在存在时独立地选自氢、C1-C3烷基、C1-C3单卤烷基和C1-C3多卤烷基；其中R⁴³和R⁴⁴中的每个在存在时独立地选自-O^-、-OR⁴⁵、C1-C3烷基、C1-C3单卤烷基、C1-C3多卤烷基和-NR^46aR^46b；并且其中R⁴⁵、R^46a和R^46b中的每个在存在时选自氢、C1-C3烷基、C1-C3单卤烷基和C1-C3多卤烷基。

在另一个方面，聚合物包含具有由下式表示的结构的化合物的至少一个残基：

其以至少0.1重量％的量存在。在另一个方面，化合物的至少一个残基以至少0.5重量％的量存在。在另一个方面，化合物的至少一个残基以至少1重量％的量存在。在另一个方面，化合物的至少一个残基以至少5重量％的量存在。在另一个方面，化合物的至少一个残基以至少10重量％的量存在。在另一个方面，化合物的至少一个残基以至少15重量％的量存在。在另一个方面，化合物的至少一个残基以至少25重量％的量存在。在另一个方面，化合物的至少一个残基以至少50重量％的量存在。在另一个方面，化合物的至少一个残基以至少75重量％的量存在。

在一个方面，本发明涉及包含由下式表示的结构的聚合物：

其中每个Z独立地选自氢和其中n为选自1、2和3的整数；其中p独立地为0、0.5或1；其中q独立地为0、0.5或1；其中，对于每个x而言，p+q＝1；其中R^1a、R^1b、R^1c和R^1d中的每个独立地选自氢、卤素、-CN、-SR²⁰、-OR²¹、-NR^22aR^22b、-NR^22aR^22bH⁺、-SO₂R²³、-(C＝O)R²⁴以及用0、1、2或3个选自卤素、-CN、-SR²⁰、-OR²¹、-NR^22aR^22b、-SO₂R²³和-(C＝O)R²⁴的基团取代的C1-C3烷基；其中R^2a和R^2b中的每个独立地选自氢、卤素、-CN、-SR³⁰、-OR³¹、-NR^32aR^32b、-NR^32aR^32bH⁺、-SO₂R³³、-(C＝O)R³⁴以及用0、1、2或3个选自卤素、-CN、-SR³⁰、-OR³¹、-NR^32aR^32b、-SO₂R³³和-(C＝O)R³⁴的基团取代的C1-C3烷基；其中R^3a、R^3b和R^3c中的每个独立地选自氢、卤素、-CN、-SR⁴⁰、-OR⁴¹、-NR^42aR^42b、-NR^42aR^42bH⁺、-SO₂R⁴³和-(C＝O)R⁴⁴；其中R²⁰、R²¹、R^22a、R^22b、R³⁰、R³¹、R^32a、R^32b、R⁴⁰、R⁴¹、R^42a和R^42b中的每个在存在时独立地选自氢、C1-C3烷基、C1-C3单卤烷基和C1-C3多卤烷基；其中R²³和R²⁴中的每个在存在时独立地选自-O^-、-OR²⁵、C1-C3烷基、C1-C3单卤烷基、C1-C3多卤烷基和-NR^26aR^26b；其中R²⁵、R^26a和R^26b中的每个在存在时独立地选自氢、C1-C3烷基、C1-C3单卤烷基和C1-C3多卤烷基；其中R³³和R³⁴中的每个在存在时独立地选自-O^-、-OR³⁵、C1-C3烷基、C1-C3单卤烷基、C1-C3多卤烷基和-NR^36aR^36b；其中R³⁵、R^36a和R^36b中的每个在存在时独立地选自氢、C1-C3烷基、C1-C3单卤烷基和C1-C3多卤烷基；其中R⁴³和R⁴⁴中的每个在存在时独立地选自-O^-、-OR⁴⁵、C1-C3烷基、C1-C3单卤烷基、C1-C3多卤烷基和-NR^46aR^46b；其中R⁴⁵、R^46a和R^46b中的每个在存在时选自氢、C1-C3烷基、C1-C3单卤烷基和C1-C3多卤烷基；并且其中至少一个Z为由下式表示的结构：

并且

其中R^2a、R^2b、R^3a、R^3b和R^3c中的至少一个不为氢。

在另一个方面，本发明涉及通过使具有由下式表示的结构的化合物聚合而形成的聚合物：

在另一个方面，本发明涉及通过使具有由选自下式表示的结构的化合物聚合而形成的聚合物：

在另一个方面，本发明涉及通过使具有由下式表示的结构的化合物聚合而形成的聚合物：

其中R^3a、R^3b和R^3c中的每个独立地选自氢、卤素、-CN、-SR⁴⁰、-OR⁴¹、-NR^42aR^42b、-NR^42aR^42bH⁺、-SO₂R⁴³和-(C＝O)R⁴⁴；并且其中R^3a、R^3b和R^3c中的至少一个不为氢。

在另一个方面，本发明涉及通过使具有由下式表示的结构的化合物聚合而形成的聚合物：

其中R^3a和R^3b中的每个为氢并且R^3c选自卤素、-CN、-SR⁴⁰、-OR⁴¹、-NR^42aR^42b、-NR^42aR^42bH⁺、-SO₂R⁴³和-(C＝O)R⁴⁴。

在另一个方面，本发明涉及通过使具有由下式表示的结构的化合物聚合而形成的聚合物：

其中R^3a和R^3b中的每个为氢并且R^3c选自卤素、-CN、-SH、-OH、-NH₂、-NH₃⁺、-SO₂O^-、-SO₂OH、-(C＝O)O^-和-(C＝O)OH。

在另一个方面，本发明涉及通过使具有由下式表示的结构的化合物聚合而形成的聚合物：

其中R^3a和R^3b中的每个为氢并且R^3c选自-SH、-OH、-NH₂、-NH₃⁺、-SO₂O^-、-SO₂OH、-(C＝O)O^-和-(C＝O)OH。

在另一个方面，本发明涉及通过使具有由下式表示的结构的化合物聚合而形成的聚合物：

其中R^3a和R^3b中的每个为氢并且R^3c选自-SH、-OH、-NH₂、-SO₂OH和-(C＝O)OH。

在另一个方面，本发明涉及通过使具有由下式表示的结构的化合物聚合而形成的聚合物：

其中R^2a和R^2b中的每个独立地选自氢、卤素、-CN、-SR³⁰、-OR³¹、-NR^32aR^32b、-NR^32aR^32bH⁺、-SO₂R³³、-(C＝O)R³⁴以及用0、1、2或3个选自卤素、-CN、-SR³⁰、-OR³¹、-NR^32aR^32b、-SO₂R³³和-(C＝O)R³⁴的基团取代的C1-C3烷基；并且其中R^2a和R^2b中的至少一个不为氢。

在另一个方面，本发明涉及通过使具有由下式表示的结构的化合物聚合而形成的聚合物：

R^2a为氢并且R^2b选自卤素、-CN、-SR³⁰、-OR³¹、-NR^32aR^32b、-NR^32aR^32bH⁺、-SO₂R³³、-(C＝O)R³⁴以及用0、1、2或3个选自卤素、-CN、-SR³⁰、-OR³¹、-NR^32aR^32b、-SO₂R³³和-(C＝O)R³⁴的基团取代的C1-C3烷基。

在另一个方面，本发明涉及通过使具有由下式表示的结构的化合物聚合而形成的聚合物：

其中R^2a为氢并且R^2b选自卤素、-CN、-SR³⁰、-OR³¹、-NR^32aR^32b、-NR^32aR^32bH⁺、-SO₂R³³和-(C＝O)R³⁴。

在另一个方面，本发明涉及通过使具有由下式表示的结构的化合物聚合而形成的聚合物：

其中R^2a为氢并且R^2b选自卤素、-CN、-SH、-OH、-NH₂、-NH₃⁺、-SO₂O^-、-SO₂OH、-(C＝O)O^-和-(C＝O)OH。

在另一个方面，本发明涉及通过使具有由下式表示的结构的化合物聚合而形成的聚合物：

其中R^2a为氢并且R^2b选自-SH、-OH、-NH₂、-NH₃⁺、-SO₂O^-、-SO₂OH、-(C＝O)O^-和-(C＝O)OH。

在另一个方面，本发明涉及通过使具有由下式表示的结构的化合物聚合而形成的聚合物：

其中R^2a为氢并且R^2b选自-SH、-OH、-NH₂、-SO₂OH和-(C＝O)OH。

在另一个方面，本发明涉及通过使具有由下式表示的结构的化合物聚合而形成的聚合物：

其中R^2a为氢并且R^2b为用0、1、2或3个选自卤素、-CN、-SR³⁰、-OR³¹、-NR^32aR^32b、-SO₂R³³和-(C＝O)R³⁴的基团取代的C1-C3烷基。

在另一个方面，本发明涉及通过使具有由下式表示的结构的化合物聚合而形成的聚合物：

其中R^2a为氢并且R^2b选自甲基和乙基并且用0、1、2或3个选自卤素、-CN、-SR³⁰、-OR³¹、-NR^32aR^32b、-SO₂R³³和-(C＝O)R³⁴的基团取代。

在另一个方面，本发明涉及通过使具有由下式表示的结构的化合物聚合而形成的聚合物：

其中R^2a为氢并且R^2b为用0、1、2或3个选自卤素、-CN、-SR³⁰、-OR³¹、-NR^32aR^32b、-SO₂R³³和-(C＝O)R³⁴的基团取代的甲基。

在另一个方面，本发明涉及通过使具有由下式表示的结构的化合物聚合而形成的聚合物：

其中R^2a为氢并且R^2b为用0、1或2个选自卤素、-CN、-SR³⁰、-OR³¹、-NR^32aR^32b、-SO₂R³³和-(C＝O)R³⁴的基团取代的C1-C3烷基。

在另一个方面，本发明涉及通过使具有由下式表示的结构的化合物聚合而形成的聚合物：

其中R^2a为氢并且R^2b为用0或1个选自卤素、-CN、-SR³⁰、-OR³¹、-NR^32aR^32b、-SO₂R³³和-(C＝O)R³⁴的基团取代的C1-C3烷基。

在另一个方面，本发明涉及通过使具有由下式表示的结构的化合物聚合而形成的聚合物：

其中R^2a为氢并且R^2b为未取代的C1-C3烷基。

在另一个方面，本发明的聚合物还包含抗衡离子。抗衡离子的实例包括但不限于氯化物、氟化物、溴化物、碳酸盐、碳酸氢盐、磷酸盐、乙酸盐、甲酸盐、草酸盐、氰化物、硫酸盐、高氯酸盐和硝酸盐。

(1)N

在一个方面，n为选自1、2和3的整数；在另一个方面，n为选自1和2的整数；在另一个方面，n为3。在另一个方面，n为2。在另一个方面，n为1。

(2)P和Q

在一个方面，q为1并且p为0。在另一个方面，p为1并且q为0。

在另一个方面，q为0.5并且p为0.5。

(3)Z基团

在一个方面，每个Z独立地选自氢和其中至少一个Z为由下式表示的结构：

在另一个方面，每个Z为由下式表示的结构：

并且

其中R^2a、R^2b、R^3a、R^3b和R^3c中的至少一个不为氢。

在另一个方面，每个Z为由下式表示的结构：

(4)R¹基团

在一个方面，R^1a、R^1b、R^1c和R^1d中的每个独立地选自氢、卤素、-CN、-SR²⁰、-OR²¹、-NR^22aR^22b、-NR^22aR^22bH⁺、-SO₂R²³、-(C＝O)R²⁴以及用0、1、2或3个选自卤素、-CN、-SR²⁰、-OR²¹、-NR^22aR^22b、-SO₂R²³和-(C＝O)R²⁴的基团取代的C1-C3烷基。在另一个方面，R^1a、R^1b、R^1c和R^1d中的每个为氢。

在另一个方面，R^1a、R^1b、R^1c和R^1d中的每个独立地选自氢、卤素、-CN、-SR²⁰、-OR²¹、-NR^22aR^22b、-NR^22aR^22bH⁺、-SO₂R²³和-(C＝O)R²⁴。在另一个方面，R^1a、R^1b、R^1c和R^1d中的每个独立地选自氢、卤素、-CN、-SR²⁰、-OR²¹、-SO₂R²³和-(C＝O)R²⁴。在另一个方面，R^1a、R^1b、R^1c和R^1d中的每个独立地选自氢、卤素、-CN、-SR²⁰和-SO₂R²³。在另一个方面，R^1a、R^1b、R^1c和R^1d中的每个独立地选自氢、卤素、-SR²⁰和-SO₂R²³。在另一个方面，R^1a、R^1b、R^1c和R^1d中的每个独立地选自氢、-SR²⁰和-SO₂R²³。在另一个方面，R^1a、R^1b、R^1c和R^1d中的每个独立地选自氢和-SO₂R²³。在另一个方面，R^1a、R^1b、R^1c和R^1d中的每个独立地选自氢和-SR²⁰。

在另一个方面，R^1a、R^1b、R^1c和R^1d中的每个独立地选自氢、卤素、-CN、-OR²¹、-NR^22aR^22b、-NR^22aR^22bH⁺和-(C＝O)R²⁴。在另一个方面，R^1a、R^1b、R^1c和R^1d中的每个独立地选自氢、-CN、-OR²¹、-NR^22aR^22b、-NR^22aR^22bH⁺和-(C＝O)R²⁴。在另一个方面，R^1a、R^1b、R^1c和R^1d中的每个独立地选自氢、-OR²¹、-NR^22aR^22b、-NR^22aR^22bH⁺和-(C＝O)R²⁴。在另一个方面，R^1a、R^1b、R^1c和R^1d中的每个独立地选自氢、-NR^22aR^22b和-NR^22aR^22bH⁺。在另一个方面，R^1a、R^1b、R^1c和R^1d中的每个独立地选自氢和-NR^22aR^22bH⁺。在另一个方面，R^1a、R^1b、R^1c和R^1d中的每个独立地选自氢和-NR^22aR^22b。

在另一个方面，R^1a、R^1b、R^1c和R^1d中的每个独立地选自氢、卤素、-CN、-OR²¹和-(C＝O)R²⁴。在另一个方面，R^1a、R^1b、R^1c和R^1d中的每个独立地选自氢、-CN、-OR²¹和-(C＝O)R²⁴。在另一个方面，R^1a、R^1b、R^1c和R^1d中的每个独立地选自氢、-OR²¹和-(C＝O)R²⁴。在另一个方面，R^1a、R^1b、R^1c和R^1d中的每个独立地选自氢和-(C＝O)R²⁴。在另一个方面，R^1a、R^1b、R^1c和R^1d中的每个独立地选自氢和-OR²¹。

在另一个方面，R^1a、R^1b、R^1c和R^1d中的每个独立地选自氢和卤素。在另一个方面，R^1a、R^1b、R^1c和R^1d中的每个独立地选自氢、-Cl和-F。在另一个方面，R^1a、R^1b、R^1c和R^1d中的每个独立地选自氢和-Cl。在另一个方面，R^1a、R^1b、R^1c和R^1d中的每个独立地选自氢和-F。

在另一个方面，R^1a、R^1b、R^1c和R^1d中的每个独立地选自氢和用0、1、2或3个选自卤素、-CN、-SR²⁰、-OR²¹、-NR^22aR^22b、-SO₂R²³和-(C＝O)R²⁴的基团取代的C1-C3烷基。在另一个方面，R^1a、R^1b、R^1c和R^1d中的每个独立地选自氢、甲基、乙基、异丙基和正丙基并且用0、1、2或3个选自卤素、-CN、-SR²⁰、-OR²¹、-NR^22aR^22b、-SO₂R²³和-(C＝O)R²⁴的基团取代。在另一个方面，R^1a、R^1b、R^1c和R^1d中的每个独立地选自氢、甲基和乙基并且用0、1、2或3个选自卤素、-CN、-SR²⁰、-OR²¹、-NR^22aR^22b、-SO₂R²³和-(C＝O)R²⁴的基团取代。在另一个方面，R^1a、R^1b、R^1c和R^1d中的每个独立地选自氢和用0、1、2或3个选自卤素、-CN、-SR²⁰、-OR²¹、-NR^22aR^22b、-SO₂R²³和-(C＝O)R²⁴的基团取代的甲基。

在另一个方面，R^1a、R^1b、R^1c和R^1d中的每个独立地选自氢和用0、1或2个选自卤素、-CN、-SR²⁰、-OR²¹、-NR^22aR^22b、-SO₂R²³和-(C＝O)R²⁴的基团取代的C1-C3烷基。在另一个方面，R^1a、R^1b、R^1c和R^1d中的每个独立地选自氢和用0或1个选自卤素、-CN、-SR²⁰、-OR²¹、-NR^22aR^22b、-SO₂R²³和-(C＝O)R²⁴的基团取代的C1-C3烷基。在另一个方面，R^1a、R^1b、R^1c和R^1d中的每个独立地选自氢和未取代的C1-C3烷基。

(5)R²基团

在一个方面，R^2a和R^2b中的每个独立地选自氢、卤素、-CN、-SR³⁰、-OR³¹、-NR^32aR^32b、-NR^32aR^32bH⁺、-SO₂R³³、-(C＝O)R³⁴以及用0、1、2或3个选自卤素、-CN、-SR³⁰、-OR³¹、-NR^32aR^32b、-SO₂R³³和-(C＝O)R³⁴的基团取代的C1-C3烷基。在另一个方面，R^2a和R^2b中的每个为氢。

在另一个方面，R^2a和R^2b中的每个独立地选自氢、卤素、-CN、-SR³⁰、-OR³¹、-NR^32aR^32b、-NR^32aR^32bH⁺、-SO₂R³³和-(C＝O)R³⁴。在另一个方面，R^2a和R^2b中的每个独立地选自氢、-CN、-SR³⁰、-OR³¹、-NR^32aR^32b、-NR^32aR^32bH⁺、-SO₂R³³和-(C＝O)R³⁴。在另一个方面，R^2a和R^2b中的每个独立地选自氢、-SR³⁰、-OR³¹、-NR^32aR^32b、-NR^32aR^32bH⁺、-SO₂R³³和-(C＝O)R³⁴。在另一个方面，R^2a和R^2b中的每个独立地选自氢、-SR³⁰、-OR³¹、-SO₂R³³和-(C＝O)R³⁴。在另一个方面，R^2a和R^2b中的每个独立地选自氢、-SR³⁰和-SO₂R³³。在另一个方面，R^2a和R^2b中的每个独立地选自氢和-SO₂R³³。在另一个方面，R^2a和R^2b中的每个独立地选自氢和-SR³⁰。

在另一个方面，R^2a和R^2b中的每个独立地选自氢、卤素、-CN、-OR³¹、-NR^32aR^32b、-NR^32aR^32bH⁺和-(C＝O)R³⁴。在另一个方面，R^2a和R^2b中的每个独立地选自氢、-CN、-OR³¹、-NR^32aR^32b、-NR^32aR^32bH⁺和-(C＝O)R³⁴。在另一个方面，R^2a和R^2b中的每个独立地选自氢、-OR³¹、-NR^32aR^32b、-NR^32aR^32bH⁺和-(C＝O)R³⁴。在另一个方面，R^2a和R^2b中的每个独立地选自氢、-NR^32aR^32b和-NR^32aR^32bH⁺。在另一个方面，R^2a和R^2b中的每个独立地选自氢和-NR^32aR^32bH⁺。在另一个方面，R^2a和R^2b中的每个独立地选自氢和-NR^32aR^32b。

在另一个方面，R^2a和R^2b中的每个独立地选自氢、卤素、-CN、-OR³¹、-(C＝O)R³⁴。在另一个方面，R^2a和R^2b中的每个独立地选自氢、-CN、-OR³¹、-(C＝O)R³⁴。在另一个方面，R^2a和R^2b中的每个独立地选自氢、-OR³¹和-(C＝O)R³⁴。在另一个方面，R^2a和R^2b中的每个独立地选自氢和-(C＝O)R³⁴。在另一个方面，R^2a和R^2b中的每个独立地选自氢和-OR³¹。

在另一个方面，R^2a和R^2b中的每个独立地选自氢和卤素。在另一个方面，R^2a和R^2b中的每个独立地选自氢、-Cl和-F。在另一个方面，R^2a和R^2b中的每个独立地选自氢和-Cl。在另一个方面，R^2a和R^2b中的每个独立地选自氢和-F。

在另一个方面，R^2a和R^2b中的每个独立地选自氢和用0、1、2或3个选自卤素、-CN、-SR³⁰、-OR³¹、-NR^32aR^32b、-SO₂R³³和-(C＝O)R³⁴的基团取代的C1-C3烷基。在另一个方面，R^2a和R^2b中的每个独立地选自氢、甲基、乙基、异丙基和正丙基并且用0、1、2或3个选自卤素、-CN、-SR³⁰、-OR³¹、-NR^32aR^32b、-SO₂R³³和-(C＝O)R³⁴的基团取代。在另一个方面，R^2a和R^2b中的每个独立地选自氢、甲基和乙基并且用0、1、2或3个选自卤素、-CN、-SR³⁰、-OR³¹、-NR^32aR^32b、-SO₂R³³和-(C＝O)R³⁴的基团取代。在另一个方面，R^2a和R^2b中的每个独立地选自氢和用0、1、2或3个选自卤素、-CN、-SR³⁰、-OR³¹、-NR^32aR^32b、-SO₂R³³和-(C＝O)R³⁴的基团取代的甲基。

在另一个方面，R^2a和R^2b中的每个独立地选自氢和用0、1或2个选自卤素、-CN、-SR³⁰、-OR³¹、-NR^32aR^32b、-SO₂R³³和-(C＝O)R³⁴的基团取代的C1-C3烷基。在另一个方面，R^2a和R^2b中的每个独立地选自氢和用0或1个选自卤素、-CN、-SR³⁰、-OR³¹、-NR^32aR^32b、-SO₂R³³和-(C＝O)R³⁴的基团取代的C1-C3烷基。在另一个方面，R^2a和R^2b中的每个独立地选自氢和未取代的C1-C3烷基。

在另一个方面，R^2a为氢并且R^2b选自卤素、-CN、-SR³⁰、-OR³¹、-NR^32aR^32b、-NR^32aR^32bH⁺、-SO₂R³³、-(C＝O)R³⁴以及用0、1、2或3个选自卤素、-CN、-SR³⁰、-OR³¹、-NR^32aR^32b、-SO₂R³³和-(C＝O)R³⁴的基团取代的C1-C3烷基。在另一个方面，R^2a为氢并且R^2b选自卤素、-CN、-SR³⁰、-OR³¹、-NR^32aR^32b、-NR^32aR^32bH⁺、-SO₂R³³和-(C＝O)R³⁴。在另一个方面，R^2a为氢并且R^2b选自-CN、-SR³⁰、-OR³¹、-NR^32aR^32b、-NR^32aR^32bH⁺、-SO₂R³³和-(C＝O)R³⁴。在另一个方面，R^2a为氢并且R^2b选自-SR³⁰、-OR³¹、-NR^32aR^32b、-NR^32aR^32bH⁺、-SO₂R³³和-(C＝O)R³⁴。在另一个方面，R^2a为氢并且R^2b选自-SR³⁰、-OR³¹、-SO₂R³³和-(C＝O)R³⁴。在另一个方面，R^2a为氢并且R^2b选自-SR³⁰和-SO₂R³³。在另一个方面，R^2a为氢并且R^2b为-SO₂R³³。在另一个方面，R^2a为氢并且R^2b为-SR³⁰。

在另一个方面，R^2a为氢并且R^2b选自卤素、-CN、-OR³¹、-NR^32aR^32b、-NR^32aR^32bH⁺和-(C＝O)R³⁴。在另一个方面，R^2a为氢并且R^2b选自-CN、-OR³¹、-NR^32aR^32b、-NR^32aR^32bH⁺和-(C＝O)R³⁴。在另一个方面，R^2a为氢并且R^2b选自-OR³¹、-NR^32aR^32b、-NR^32aR^32bH⁺和-(C＝O)R³⁴。在另一个方面，R^2a为氢并且R^2b选自-NR^32aR^32b和-NR^32aR^32bH⁺。在另一个方面，R^2a为氢并且R^2b为-NR^32aR^32bH⁺。在另一个方面，R^2a为氢并且R^2b为-NR^32aR^32b。

在另一个方面，R^2a为氢并且R^2b选自卤素、-CN、-OR³¹和-(C＝O)R³⁴。在另一个方面，R^2a为氢并且R^2b选自-CN、-OR³¹和-(C＝O)R³⁴。在另一个方面，R^2a为氢并且R^2b选自-OR³¹和-(C＝O)R³⁴。在另一个方面，R^2a为氢并且R^2b为-(C＝O)R³⁴。在另一个方面，R^2a为氢并且R^2b为-OR³¹。

在另一个方面，R^2a为氢并且R^2b为卤素。在另一个方面，R^2a为氢并且R^2b选自-Cl和-F。在另一个方面，R^2a为氢并且R^2b为-Cl。在另一个方面，R^2a为氢并且R^2b为-F。

在另一个方面，R^2a为氢并且R^2b为用0、1、2或3个选自卤素、-CN、-SR³⁰、-OR³¹、-NR^32aR^32b、-SO₂R³³和-(C＝O)R³⁴的基团取代的C1-C3烷基。在另一个方面，R^2a为氢并且R^2b选自甲基、乙基、异丙基和正丙基并且用0、1、2或3个选自卤素、-CN、-SR³⁰、-OR³¹、-NR^32aR^32b、-SO₂R³³和-(C＝O)R³⁴的基团取代。在另一个方面，R^2a为氢并且R^2b选自甲基和乙基并且用0、1、2或3个选自卤素、-CN、-SR³⁰、-OR³¹、-NR^32aR^32b、-SO₂R³³和-(C＝O)R³⁴的基团取代。在另一个方面，R^2a为氢并且R^2b为用0、1、2或3个选自卤素、-CN、-SR³⁰、-OR³¹、-NR^32aR^32b、-SO₂R³³和-(C＝O)R³⁴的基团取代的甲基。

在另一个方面，R^2a为氢并且R^2b为用0、1或2个选自卤素、-CN、-SR³⁰、-OR³¹、-NR^32aR^32b、-SO₂R³³和-(C＝O)R³⁴的基团取代的C1-C3烷基。在另一个方面，R^2a为氢并且R^2b为用0或1个选自卤素、-CN、-SR³⁰、-OR³¹、-NR^32aR^32b、-SO₂R³³和-(C＝O)R³⁴的基团取代的C1-C3烷基。在另一个方面，R^2a为氢并且R^2b为未取代的C1-C3烷基。

在一个方面，R^2a、R^2b、R^3a、R^3b和R^3c中的至少一个不为氢。

(6)R³基团

在一个方面，R^3a、R^3b和R^3c中的每个独立地选自氢、卤素、-CN、-SR⁴⁰、-OR⁴¹、-NR^42aR^42b、-NR^42aR^42bH⁺、-SO₂R⁴³和-(C＝O)R⁴⁴。在另一个方面，R^3a、R^3b和R^3c中的每个为氢。

在另一个方面，R^3a、R^3b和R^3c中的每个独立地选自氢、-CN、-SR⁴⁰、-OR⁴¹、-NR^42aR^42b、-NR^42aR^42bH⁺、-SO₂R⁴³和-(C＝O)R⁴⁴。在另一个方面，R^3a、R^3b和R^3c中的每个独立地选自氢、-SR⁴⁰、-OR⁴¹、-NR^42aR^42b、-NR^42aR^42bH⁺、-SO₂R⁴³和-(C＝O)R⁴⁴。在另一个方面，R^3a、R^3b和R^3c中的每个独立地选自氢、-SR⁴⁰、-OR⁴¹、-SO₂R⁴³和-(C＝O)R⁴⁴。在另一个方面，R^3a、R^3b和R^3c中的每个独立地选自氢、-SR⁴⁰和-SO₂R⁴³。在另一个方面，R^3a、R^3b和R^3c中的每个独立地选自氢和-SO₂R⁴³。在另一个方面，R^3a、R^3b和R^3c中的每个独立地选自氢和-SR⁴⁰。

在另一个方面，R^3a、R^3b和R^3c中的每个独立地选自氢、-CN、-OR⁴¹、-NR^42aR^42b、-NR^42aR^42bH⁺和-(C＝O)R⁴⁴。在另一个方面，R^3a、R^3b和R^3c中的每个独立地选自氢、-OR⁴¹、-NR^42aR^42b、-NR^42aR^42bH⁺和-(C＝O)R⁴⁴。在另一个方面，R^3a、R^3b和R^3c中的每个独立地选自氢、-NR^42aR^42b和-NR^42aR^42bH⁺。在另一个方面，R^3a、R^3b和R^3c中的每个独立地选自氢和-NR^42aR^42bH⁺。在另一个方面，R^3a、R^3b和R^3c中的每个独立地选自氢和-NR^42aR^42b。

在另一个方面，R^3a、R^3b和R^3c中的每个独立地选自氢、-CN、-OR⁴¹和-(C＝O)R⁴⁴。在另一个方面，R^3a、R^3b和R^3c中的每个独立地选自氢、-OR⁴¹和-(C＝O)R⁴⁴。在另一个方面，R^3a、R^3b和R^3c中的每个独立地选自氢和-(C＝O)R⁴⁴。在另一个方面，R^3a、R^3b和R^3c中的每个独立地选自氢和-OR⁴¹。

在另一个方面，R^3a、R^3b和R^3c中的每个独立地选自氢和卤素。在另一个方面，R^3a、R^3b和R^3c中的每个独立地选自氢、-Cl和-F。在另一个方面，R^3a、R^3b和R^3c中的每个独立地选自氢和-Cl。在另一个方面，R^3a、R^3b和R^3c中的每个独立地选自氢和-F。

在另一个方面，R^3a为氢并且R^3b和R^3c中的每个独立地选自卤素、-CN、-SR⁴⁰、-OR⁴¹、-NR^42aR^42b、-NR^42aR^42bH⁺、-SO₂R⁴³和-(C＝O)R⁴⁴。在另一个方面，R^3a为氢并且R^3b和R^3c中的每个独立地选自-CN、-SR⁴⁰、-OR⁴¹、-NR^42aR^42b、-NR^42aR^42bH⁺、-SO₂R⁴³和-(C＝O)R⁴⁴。在另一个方面，R^3a为氢并且R^3b和R^3c中的每个独立地选自-SR⁴⁰、-OR⁴¹、-NR^42aR^42b、-NR^42aR^42bH⁺、-SO₂R⁴³和-(C＝O)R⁴⁴。在另一个方面，R^3a为氢并且R^3b和R^3c中的每个独立地选自-SR⁴⁰、-OR⁴¹、-SO₂R⁴³和-(C＝O)R⁴⁴。在另一个方面，R^3a为氢并且R^3b和R^3c中的每个独立地选自-SR⁴⁰和-SO₂R⁴³。

在另一个方面，R^3a为氢并且R^3b和R^3c中的每个独立地选自卤素、-CN、-OR⁴¹、-NR^42aR^42b、-NR^42aR^42bH⁺和-(C＝O)R⁴⁴。在另一个方面，R^3a为氢并且R^3b和R^3c中的每个独立地选自-CN、-OR⁴¹、-NR^42aR^42b、-NR^42aR^42bH⁺和-(C＝O)R⁴⁴。在另一个方面，R^3a为氢并且R^3b和R^3c中的每个独立地选自-OR⁴¹、-NR^42aR^42b、-NR^42aR^42bH⁺和-(C＝O)R⁴⁴。在另一个方面，R^3a为氢并且R^3b和R^3c中的每个独立地选自-NR^42aR^42b和-NR^42aR^42bH⁺。

在另一个方面，R^3a为氢并且R^3b和R^3c中的每个独立地选自卤素、-CN、-OR⁴¹和-(C＝O)R⁴⁴。在另一个方面，R^3a为氢并且R^3b和R^3c中的每个独立地选自-CN、-OR⁴¹和-(C＝O)R⁴⁴。在另一个方面，R^3a为氢并且R^3b和R^3c中的每个独立地选自-OR⁴¹和-(C＝O)R⁴⁴。

在另一个方面，R^3a为氢并且R^3b和R^3c中的每个为卤素。在另一个方面，R^3a为氢并且R^3b和R^3c中的每个选自-Cl和-F。在另一个方面，R^3a为氢并且R^3b和R^3c中的每个为-Cl。在另一个方面，R^3a为氢并且R^3b和R^3c中的每个为-F。

在另一个方面，R^3a和R^3b中的每个为氢并且R^3c选自卤素、-CN、-SR⁴⁰、-OR⁴¹、-NR^42aR^42b、-NR^42aR^42bH⁺、-SO₂R⁴³和-(C＝O)R⁴⁴。在另一个方面，R^3a和R^3b中的每个为氢并且R^3c选自-CN、-SR⁴⁰、-OR⁴¹、-NR^42aR^42b、-NR^42aR^42bH⁺、-SO₂R⁴³和-(C＝O)R⁴⁴。在另一个方面，R^3a和R^3b中的每个为氢并且R^3c选自-SR⁴⁰、-OR⁴¹、-NR^42aR^42b、-NR^42aR^42bH⁺、-SO₂R⁴³和-(C＝O)R⁴⁴。在另一个方面，R^3a和R^3b中的每个为氢并且R^3c选自-SR⁴⁰、-OR⁴¹、-SO₂R⁴³和-(C＝O)R⁴⁴。在另一个方面，R^3a和R^3b中的每个为氢并且R^3c选自-SR⁴⁰和-SO₂R⁴³。在另一个方面，R^3a和R^3b中的每个为氢并且R^3c为-SO₂R⁴³。在另一个方面，R^3a和R^3b中的每个为氢并且R^3c为-SR⁴⁰。

在另一个方面，R^3a和R^3b中的每个为氢并且R^3c选自卤素、-CN、-OR⁴¹、-NR^42aR^42b、-NR^42aR^42bH⁺和-(C＝O)R⁴⁴。在另一个方面，R^3a和R^3b中的每个为氢并且R^3c选自-CN、-OR⁴¹、-NR^42aR^42b、-NR^42aR^42bH⁺和-(C＝O)R⁴⁴。在另一个方面，R^3a和R^3b中的每个为氢并且R^3c选自-OR⁴¹、-NR^42aR^42b、-NR^42aR^42bH⁺和-(C＝O)R⁴⁴。在另一个方面，R^3a和R^3b中的每个为氢并且R^3c选自-NR^42aR^42b和-NR^42aR^42bH⁺。在另一个方面，R^3a和R^3b中的每个为氢并且R^3c为-NR^42aR^42bH⁺。在另一个方面，R^3a和R^3b中的每个为氢并且R^3c为-NR^42aR^42b。

在另一个方面，R^3a和R^3b中的每个为氢并且R^3c选自卤素、-CN、-OR⁴¹和-(C＝O)R⁴⁴。在另一个方面，R^3a和R^3b中的每个为氢并且R^3c选自-CN、-OR⁴¹和-(C＝O)R⁴⁴。在另一个方面，R^3a和R^3b中的每个为氢并且R^3c选自-OR⁴¹和-(C＝O)R⁴⁴。在另一个方面，R^3a和R^3b中的每个为氢并且R^3c为-(C＝O)R⁴⁴。在另一个方面，R^3a和R^3b中的每个为氢并且R^3c为-OR⁴¹。

在另一个方面，R^3a和R^3b中的每个为氢并且R^3c为卤素。在另一个方面，R^3a和R^3b中的每个为氢并且R^3c选自-Cl和-F。在另一个方面，R^3a和R^3b中的每个为氢并且R^3c为-Cl。在另一个方面，R^3a和R^3b中的每个为氢并且R^3c为-F。

在一个方面，R^2a、R^2b、R^3a、R^3b和R^3c中的至少一个不为氢。

(7)R²⁰、R²¹和R²²基团

在一个方面，R²⁰、R²¹、R^22a和R^22b中的每个在存在时独立地选自氢、C1-C3烷基、C1-C3单卤烷基和C1-C3多卤烷基。在另一个方面，R²⁰、R²¹、R^22a和R^22b中的每个在存在时为氢。

在另一个方面，R²⁰、R²¹、R^22a和R^22b中的每个在存在时独立地选自氢、C1-C3单卤烷基和C1-C3多卤烷基。在另一个方面，R²⁰、R²¹、R^22a和R^22b中的每个在存在时独立地选自氢、-CH₂F、-CH₂Cl、-CH₂CH₂F、-CH₂CH₂Cl、-CHF₂、-CH₂CHF₂、-CF₃、-CH₂CF₃、-CHCl₂、-CH₂CHCl₂、-CCl₃和-CH₂CCl₃。在另一个方面，R²⁰、R²¹、R^22a和R^22b中的每个在存在时独立地选自氢、-CHF₂、-CH₂CHF₂、-CF₃、-CH₂CF₃、-CHCl₂、-CH₂CHCl₂、-CCl₃和-CH₂CCl₃。在另一个方面，R²⁰、R²¹、R^22a和R^22b中的每个在存在时独立地选自氢、-CF₃、-CH₂CF₃、-CCl₃和-CH₂CCl₃。

在另一个方面，R²⁰、R²¹、R^22a和R^22b中的每个在存在时独立地选自氢和C1-C3烷基。在另一个方面，R²⁰、R²¹、R^22a和R^22b中的每个在存在时独立地选自氢、甲基和乙基。在另一个方面，R²⁰、R²¹、R^22a和R^22b中的每个在存在时独立地选自氢和甲基。

在另一个方面，R²⁰在存在时为氢并且R²¹、R^22a和R^22b中的每个在存在时独立地选自C1-C3烷基、C1-C3单卤烷基和C1-C3多卤烷基。在另一个方面，R²⁰在存在时为氢并且R²¹、R^22a和R^22b中的每个在存在时独立地选自C1-C3单卤烷基和C1-C3多卤烷基。在另一个方面，R²⁰在存在时为氢并且R²¹、R^22a和R^22b中的每个在存在时独立地选自-CH₂F、-CH₂Cl、-CH₂CH₂F、-CH₂CH₂Cl、-CHF₂、-CH₂CHF₂、-CF₃、-CH₂CF₃、-CHCl₂、-CH₂CHCl₂、-CCl₃和-CH₂CCl₃。在另一个方面，R²⁰在存在时为氢并且R²¹、R^22a和R^22b中的每个在存在时独立地选自-CHF₂、-CH₂CHF₂、-CF₃、-CH₂CF₃、-CHCl₂、-CH₂CHCl₂、-CCl₃和-CH₂CCl₃。在另一个方面，R²⁰在存在时为氢并且R²¹、R^22a和R^22b中的每个在存在时独立地选自-CF₃、-CH₂CF₃、-CCl₃和-CH₂CCl₃。

在另一个方面，R²⁰在存在时为氢并且R²¹、R^22a和R^22b中的每个在存在时为C1-C3烷基。在另一个方面，R²⁰在存在时为氢并且R²¹、R^22a和R^22b中的每个在存在时选自甲基和乙基。在另一个方面，R²⁰在存在时为氢并且R²¹、R^22a和R^22b中的每个在存在时为甲基。

在另一个方面，R²¹在存在时为氢并且R²⁰、R^22a和R^22b中的每个在存在时独立地选自C1-C3烷基、C1-C3单卤烷基和C1-C3多卤烷基。在另一个方面，R²¹在存在时为氢并且R²⁰、R^22a和R^22b中的每个在存在时独立地选自C1-C3单卤烷基和C1-C3多卤烷基。在另一个方面，R²¹在存在时为氢并且R²⁰、R^22a和R^22b中的每个在存在时独立地选自-CH₂F、-CH₂Cl、-CH₂CH₂F、-CH₂CH₂Cl、-CHF₂、-CH₂CHF₂、-CF₃、-CH₂CF₃、-CHCl₂、-CH₂CHCl₂、-CCl₃和-CH₂CCl₃。在另一个方面，R²¹在存在时为氢并且R²⁰、R^22a和R^22b中的每个在存在时独立地选自-CHF₂、-CH₂CHF₂、-CF₃、-CH₂CF₃、-CHCl₂、-CH₂CHCl₂、-CCl₃和-CH₂CCl₃。在另一个方面，R²¹在存在时为氢并且R²⁰、R^22a和R^22b中的每个在存在时独立地选自-CF₃、-CH₂CF₃、-CCl₃和-CH₂CCl₃。

在另一个方面，R²¹在存在时为氢并且R²⁰、R^22a和R^22b中的每个在存在时为C1-C3烷基。在另一个方面，R²¹在存在时为氢并且R²⁰、R^22a和R^22b中的每个在存在时选自甲基和乙基。在另一个方面，R²¹在存在时为氢并且R²⁰、R^22a和R^22b中的每个在存在时为甲基。

在另一个方面，R^22a在存在时为氢并且R²⁰、R²¹和R^22b中的每个在存在时独立地选自C1-C3烷基、C1-C3单卤烷基和C1-C3多卤烷基。在另一个方面，R^22a在存在时为氢并且R²⁰、R²¹和R^22b中的每个在存在时独立地选自C1-C3单卤烷基和C1-C3多卤烷基。在另一个方面，R^22a在存在时为氢并且R²⁰、R²¹和R^22b中的每个在存在时独立地选自-CH₂F、-CH₂Cl、-CH₂CH₂F、-CH₂CH₂Cl、-CHF₂、-CH₂CHF₂、-CF₃、-CH₂CF₃、-CHCl₂、-CH₂CHCl₂、-CCl₃和-CH₂CCl₃。在另一个方面，R^22a在存在时为氢并且R²⁰、R²¹和R^22b中的每个在存在时独立地选自-CHF₂、-CH₂CHF₂、-CF₃、-CH₂CF₃、-CHCl₂、-CH₂CHCl₂、-CCl₃和-CH₂CCl₃。在另一个方面，R^22a在存在时为氢并且R²⁰、R²¹和R^22b中的每个在存在时独立地选自-CF₃、-CH₂CF₃、-CCl₃和-CH₂CCl₃。

在另一个方面，R^22a在存在时为氢并且R²⁰、R²¹和R^22b中的每个在存在时为C1-C3烷基。在另一个方面，R^22a在存在时为氢并且R²⁰、R²¹和R^22b中的每个在存在时选自甲基和乙基。在另一个方面，R^22a在存在时为氢并且R²⁰、R²¹和R^22b中的每个在存在时为甲基。

在另一个方面，R²⁰和R²¹中的每个在存在时为氢并且R^22a和R^22b中的每个在存在时独立地选自C1-C3烷基、C1-C3单卤烷基和C1-C3多卤烷基。在另一个方面，R²⁰和R²¹中的每个在存在时为氢并且R^22a和R^22b中的每个在存在时独立地选自C1-C3单卤烷基和C1-C3多卤烷基。在另一个方面，R²⁰和R²¹中的每个在存在时为氢并且R^22a和R^22b中的每个在存在时独立地选自-CH₂F、-CH₂Cl、-CH₂CH₂F、-CH₂CH₂Cl、-CHF₂、-CH₂CHF₂、-CF₃、-CH₂CF₃、-CHCl₂、-CH₂CHCl₂、-CCl₃和-CH₂CCl₃。在另一个方面，R²⁰和R²¹中的每个在存在时为氢并且R^22a和R^22b中的每个在存在时独立地选自-CHF₂、-CH₂CHF₂、-CF₃、-CH₂CF₃、-CHCl₂、-CH₂CHCl₂、-CCl₃和-CH₂CCl₃。在另一个方面，R²⁰和R²¹中的每个在存在时为氢并且R^22a和R^22b中的每个在存在时独立地选自-CF₃、-CH₂CF₃、-CCl₃和-CH₂CCl₃。

在另一个方面，R²⁰和R²¹中的每个在存在时为氢并且R^22a和R^22b中的每个在存在时为C1-C3烷基。在另一个方面，R²⁰和R²¹中的每个在存在时为氢并且R^22a和R^22b中的每个在存在时独立地选自甲基和乙基。在另一个方面，R²⁰和R²¹中的每个在存在时为氢并且R^22a和R^22b中的每个在存在时为甲基。

在另一个方面，R²⁰、R²¹和R^22a中的每个为氢并且R^22b选自C1-C3烷基、C1-C3单卤烷基和C1-C3多卤烷基。在另一个方面，R²⁰、R²¹和R^22a中的每个为氢并且R^22b选自C1-C3单卤烷基和C1-C3多卤烷基。在另一个方面，R²⁰、R²¹和R^22a中的每个为氢并且R^22b选自-CH₂F、-CH₂Cl、-CH₂CH₂F、-CH₂CH₂Cl、-CHF₂、-CH₂CHF₂、-CF₃、-CH₂CF₃、-CHCl₂、-CH₂CHCl₂、-CCl₃和-CH₂CCl₃。在另一个方面，R²⁰、R²¹和R^22a中的每个为氢并且R^22b选自-CHF₂、-CH₂CHF₂、-CF₃、-CH₂CF₃、-CHCl₂、-CH₂CHCl₂、-CCl₃和-CH₂CCl₃。在另一个方面，R²⁰、R²¹和R^22a中的每个为氢并且R^22b选自-CF₃、-CH₂CF₃、-CCl₃和-CH₂CCl₃。

在另一个方面，R²⁰、R²¹和R^22a中的每个为氢并且R^22b为C1-C3烷基。在另一个方面，R²⁰、R²¹和R^22a中的每个为氢并且R^22b选自甲基和乙基。在另一个方面，R²⁰、R²¹和R^22a中的每个为氢并且R^22b为甲基。

(8)R²³和R²⁴基团

在一个方面，R²³和R²⁴中的每个在存在时独立地选自-O^-、-OR²⁵、C1-C3烷基、C1-C3单卤烷基、C1-C3多卤烷基和-NR^26aR^26b。在另一个方面，R²³和R²⁴中的每个在存在时独立地选自-O^-、-OR²⁵和-NR^26aR^26b。在另一个方面，R²³和R²⁴中的每个在存在时独立地选自-OR²⁵和-NR^26aR^26b。在另一个方面，R²³和R²⁴中的每个在存在时为-OR²⁵。在另一个方面，R²³和R²⁴中的每个在存在时为-NR^26aR^26b。

在另一个方面，R²³和R²⁴中的每个在存在时独立地选自C1-C3烷基、C1-C3单卤烷基和C1-C3多卤烷基。在另一个方面，R²³和R²⁴中的每个在存在时独立地选自甲基、乙基、-CH₂F、-CH₂Cl、-CH₂CH₂F、-CH₂CH₂Cl、-CHF₂、-CH₂CHF₂、-CF₃、-CH₂CF₃、-CHCl₂、-CH₂CHCl₂、-CCl₃和-CH₂CCl₃。在另一个方面，R²³和R²⁴中的每个在存在时独立地选自甲基、-CH₂F、-CH₂Cl、-CHF₂、-CF₃、-CHCl₂和-CCl₃。

(9)R²⁵和R²⁶基团

在一个方面，R²⁵、R^26a和R^26b中的每个在存在时独立地选自氢、C1-C3烷基、C1-C3单卤烷基和C1-C3多卤烷基。在另一个方面，R²⁵、R^26a和R^26b中的每个在存在时为氢。

在另一个方面，R²⁵、R^26a和R^26b中的每个在存在时独立地选自氢、C1-C3单卤烷基和C1-C3多卤烷基。在另一个方面，R²⁵、R^26a和R^26b中的每个在存在时独立地选自氢、-CH₂F、-CH₂Cl、-CH₂CH₂F、-CH₂CH₂Cl、-CHF₂、-CH₂CHF₂、-CF₃、-CH₂CF₃、-CHCl₂、-CH₂CHCl₂、-CCl₃和-CH₂CCl₃。在另一个方面，R²⁵、R^26a和R^26b中的每个在存在时独立地选自氢、-CH₂F、-CH₂Cl、-CHF₂、-CF₃、-CHCl₂和-CCl₃。

在另一个方面，R²⁵、R^26a和R^26b中的每个在存在时独立地选自氢和C1-C3烷基。在另一个方面，R²⁵、R^26a和R^26b中的每个在存在时独立地选自氢、甲基和乙基。在另一个方面，R²⁵、R^26a和R^26b中的每个在存在时独立地选自氢和甲基。

在另一个方面，R²⁵为氢并且R^26a和R^26b中的每个独立地选自C1-C3烷基、C1-C3单卤烷基和C1-C3多卤烷基。在另一个方面，R²⁵为氢并且R^26a和R^26b中的每个独立地选自C1-C3烷基、C1-C3单卤烷基和C1-C3多卤烷基。在另一个方面，R²⁵为氢并且R^26a和R^26b中的每个独立地选自甲基、乙基、-CH₂F、-CH₂Cl、-CH₂CH₂F、-CH₂CH₂Cl、-CHF₂、-CH₂CHF₂、-CF₃、-CH₂CF₃、-CHCl₂、-CH₂CHCl₂、-CCl₃和-CH₂CCl₃。在另一个方面，R²⁵为氢并且R^26a和R^26b中的每个独立地选自甲基、-CH₂F、-CH₂Cl、-CHF₂、-CF₃、-CHCl₂、-CCl₃。

在另一个方面，R^26a为氢并且R²⁵和R^26b中的每个独立地选自C1-C3烷基、C1-C3单卤烷基和C1-C3多卤烷基。在另一个方面，R^26a为氢并且R²⁵和R^26b中的每个独立地选自C1-C3烷基、C1-C3单卤烷基和C1-C3多卤烷基。在另一个方面，R^26a为氢并且R²⁵和R^26b中的每个独立地选自甲基、乙基、-CH₂F、-CH₂Cl、-CH₂CH₂F、-CH₂CH₂Cl、-CHF₂、-CH₂CHF₂、-CF₃、-CH₂CF₃、-CHCl₂、-CH₂CHCl₂、-CCl₃和-CH₂CCl₃。在另一个方面，R^26a为氢并且R²⁵和R^26b中的每个独立地选自甲基、-CH₂F、-CH₂Cl、-CHF₂、-CF₃、-CHCl₂和-CCl₃。

在另一个方面，R²⁵和R^26a中的每个为氢并且R^26b选自C1-C3烷基、C1-C3单卤烷基和C1-C3多卤烷基。在另一个方面，R²⁵和R^26a中的每个为氢并且R^26b选自甲基、乙基、-CH₂F、-CH₂Cl、-CH₂CH₂F、-CH₂CH₂Cl、-CHF₂、-CH₂CHF₂、-CF₃、-CH₂CF₃、-CHCl₂、-CH₂CHCl₂、-CCl₃和-CH₂CCl₃。在另一个方面，R²⁵和R^26a中的每个为氢并且R^26b选自甲基、-CH₂F、-CH₂Cl、-CHF₂、-CF₃、-CHCl₂和-CCl₃。

(10)R³⁰、R³¹和R³²基团

在一个方面，R³⁰、R³¹、R^32a和R^32b中的每个在存在时独立地选自氢、C1-C3烷基、C1-C3单卤烷基和C1-C3多卤烷基。在另一个方面，R³⁰、R³¹、R^32a和R^32b中的每个在存在时为氢。

在另一个方面，R³⁰、R³¹、R^32a和R^32b中的每个在存在时独立地选自氢、C1-C3单卤烷基和C1-C3多卤烷基。在另一个方面，R³⁰、R³¹、R^32a和R^32b中的每个在存在时独立地选自氢、-CH₂F、-CH₂Cl、-CH₂CH₂F、-CH₂CH₂Cl、-CHF₂、-CH₂CHF₂、-CF₃、-CH₂CF₃、-CHCl₂、-CH₂CHCl₂、-CCl₃和-CH₂CCl₃。在另一个方面，R³⁰、R³¹、R^32a和R^32b中的每个在存在时独立地选自氢、-CHF₂、-CH₂CHF₂、-CF₃、-CH₂CF₃、-CHCl₂、-CH₂CHCl₂、-CCl₃和-CH₂CCl₃。在另一个方面，R³⁰、R³¹、R^32a和R^32b中的每个在存在时独立地选自氢、-CF₃、-CH₂CF₃、-CCl₃和-CH₂CCl₃。

在另一个方面，R³⁰、R³¹、R^32a和R^32b中的每个在存在时独立地选自氢和C1-C3烷基。在另一个方面，R³⁰、R³¹、R^32a和R^32b中的每个在存在时独立地选自氢、甲基和乙基。在另一个方面，R³⁰、R³¹、R^32a和R^32b中的每个在存在时独立地选自氢和甲基。

在另一个方面，R³⁰在存在时为氢并且R³¹、R^32a和R^32b中的每个在存在时独立地选自C1-C3烷基、C1-C3单卤烷基和C1-C3多卤烷基。在另一个方面，R³⁰在存在时为氢并且R³¹、R^32a和R^32b中的每个在存在时独立地选自C1-C3单卤烷基和C1-C3多卤烷基。在另一个方面，R³⁰在存在时为氢并且R³¹、R^32a和R^32b中的每个在存在时独立地选自-CH₂F、-CH₂Cl、-CH₂CH₂F、-CH₂CH₂Cl、-CHF₂、-CH₂CHF₂、-CF₃、-CH₂CF₃、-CHCl₂、-CH₂CHCl₂、-CCl₃和-CH₂CCl₃。在另一个方面，R³⁰在存在时为氢并且R³¹、R^32a和R^32b中的每个在存在时独立地选自-CHF₂、-CH₂CHF₂、-CF₃、-CH₂CF₃、-CHCl₂、-CH₂CHCl₂、-CCl₃和-CH₂CCl₃。在另一个方面，R³⁰在存在时为氢并且R³¹、R^32a和R^32b中的每个在存在时独立地选自-CF₃、-CH₂CF₃、-CCl₃和-CH₂CCl₃。

在另一个方面，R³⁰在存在时为氢并且R³¹、R^32a和R^32b中的每个在存在时为C1-C3烷基。在另一个方面，R³⁰在存在时为氢并且R³¹、R^32a和R^32b中的每个在存在时选自甲基和乙基。在另一个方面，R³⁰在存在时为氢并且R³¹、R^32a和R^32b中的每个在存在时为甲基。

在另一个方面，R³¹在存在时为氢并且R³⁰、R^32a和R^32b中的每个在存在时独立地选自C1-C3烷基、C1-C3单卤烷基和C1-C3多卤烷基。在另一个方面，R³¹在存在时为氢并且R³⁰、R^32a和R^32b中的每个在存在时独立地选自C1-C3单卤烷基和C1-C3多卤烷基。在另一个方面，R³¹在存在时为氢并且R³⁰、R^32a和R^32b中的每个在存在时独立地选自-CH₂F、-CH₂Cl、-CH₂CH₂F、-CH₂CH₂Cl、-CHF₂、-CH₂CHF₂、-CF₃、-CH₂CF₃、-CHCl₂、-CH₂CHCl₂、-CCl₃和-CH₂CCl₃。在另一个方面，R³¹在存在时为氢并且R³⁰、R^32a和R^32b中的每个在存在时独立地选自-CHF₂、-CH₂CHF₂、-CF₃、-CH₂CF₃、-CHCl₂、-CH₂CHCl₂、-CCl₃和-CH₂CCl₃。在另一个方面，R³¹在存在时为氢并且R³⁰、R^32a和R^32b中的每个在存在时独立地选自-CF₃、-CH₂CF₃、-CCl₃和-CH₂CCl₃。

在另一个方面，R³¹在存在时为氢并且R³⁰、R^32a和R^32b中的每个在存在时为C1-C3烷基。在另一个方面，R³¹在存在时为氢并且R³⁰、R^32a和R^32b中的每个在存在时选自甲基和乙基。在另一个方面，R³¹在存在时为氢并且R³⁰、R^32a和R^32b中的每个在存在时为甲基。

在另一个方面，R^32a在存在时为氢并且R³⁰、R³¹和R^32b中的每个在存在时独立地选自C1-C3烷基、C1-C3单卤烷基和C1-C3多卤烷基。在另一个方面，R^32a在存在时为氢并且R³⁰、R³¹和R^32b中的每个在存在时独立地选自C1-C3单卤烷基和C1-C3多卤烷基。在另一个方面，R^32a在存在时为氢并且R³⁰、R³¹和R^32b中的每个在存在时独立地选自-CH₂F、-CH₂Cl、-CH₂CH₂F、-CH₂CH₂Cl、-CHF₂、-CH₂CHF₂、-CF₃、-CH₂CF₃、-CHCl₂、-CH₂CHCl₂、-CCl₃和-CH₂CCl₃。在另一个方面，R^32a在存在时为氢并且R³⁰、R³¹和R^32b中的每个在存在时独立地选自-CHF₂、-CH₂CHF₂、-CF₃、-CH₂CF₃、-CHCl₂、-CH₂CHCl₂、-CCl₃和-CH₂CCl₃。在另一个方面，R^32a在存在时为氢并且R³⁰、R³¹和R^32b中的每个在存在时独立地选自-CF₃、-CH₂CF₃、-CCl₃和-CH₂CCl₃。

在另一个方面，R^32a在存在时为氢并且R³⁰、R³¹和R^32b中的每个在存在时为C1-C3烷基。在另一个方面，R^32a在存在时为氢并且R³⁰、R³¹和R^32b中的每个在存在时选自甲基和乙基。在另一个方面，R^32a在存在时为氢并且R³⁰、R³¹和R^32b中的每个在存在时为甲基。

在另一个方面，R³⁰和R³¹中的每个在存在时为氢并且R^32a和R^32b中的每个在存在时独立地选自C1-C3烷基、C1-C3单卤烷基和C1-C3多卤烷基。在另一个方面，R³⁰和R³¹中的每个在存在时为氢并且R^32a和R^32b中的每个在存在时独立地选自C1-C3单卤烷基和C1-C3多卤烷基。在另一个方面，R³⁰和R³¹中的每个在存在时为氢并且R^32a和R^32b中的每个在存在时独立地选自-CH₂F、-CH₂Cl、-CH₂CH₂F、-CH₂CH₂Cl、-CHF₂、-CH₂CHF₂、-CF₃、-CH₂CF₃、-CHCl₂、-CH₂CHCl₂、-CCl₃和-CH₂CCl₃。在另一个方面，R³⁰和R³¹中的每个在存在时为氢并且R^32a和R^32b中的每个在存在时独立地选自-CHF₂、-CH₂CHF₂、-CF₃、-CH₂CF₃、-CHCl₂、-CH₂CHCl₂、-CCl₃和-CH₂CCl₃。在另一个方面，R³⁰和R³¹中的每个在存在时为氢并且R^32a和R^32b中的每个在存在时独立地选自-CF₃、-CH₂CF₃、-CCl₃和-CH₂CCl₃。

在另一个方面，R³⁰和R³¹中的每个在存在时为氢并且R^32a和R^32b中的每个在存在时为C1-C3烷基。在另一个方面，R³⁰和R³¹中的每个在存在时为氢并且R^32a和R^32b中的每个在存在时独立地选自甲基和乙基。在另一个方面，R³⁰和R³¹中的每个在存在时为氢并且R^32a和R^32b中的每个在存在时为甲基。

在另一个方面，R³⁰和R³¹和R^32a中的每个为氢并且R^32b选自C1-C3烷基、C1-C3单卤烷基和C1-C3多卤烷基。在另一个方面，R³⁰、R³¹和R^32a中的每个为氢并且R^32b选自C1-C3单卤烷基和C1-C3多卤烷基。在另一个方面，R³⁰、R³¹和R^32a中的每个为氢并且R^32b选自-CH₂F、-CH₂Cl、-CH₂CH₂F、-CH₂CH₂Cl、-CHF₂、-CH₂CHF₂、-CF₃、-CH₂CF₃、-CHCl₂、-CH₂CHCl₂、-CCl₃和-CH₂CCl₃。在另一个方面，R³⁰、R³¹和R^32a中的每个为氢并且R^32b选自-CHF₂、-CH₂CHF₂、-CF₃、-CH₂CF₃、-CHCl₂、-CH₂CHCl₂、-CCl₃和-CH₂CCl₃。在另一个方面，R³⁰、R³¹和R^32a中的每个为氢并且R^32b选自-CF₃、-CH₂CF₃、-CCl₃和-CH₂CCl₃。

在另一个方面，R³⁰、R³¹和R^32a中的每个为氢并且R^32b为C1-C3烷基。在另一个方面，R³⁰、R³¹和R^32a中的每个为氢并且R^32b选自甲基和乙基。在另一个方面，R³⁰、R³¹和R^32a中的每个为氢并且R^32b为甲基。

(11)R³³和R³⁴基团

在一个方面，R³³和R³⁴中的每个在存在时独立地选自-O^-、-OR³⁵、C1-C3烷基、C1-C3单卤烷基、C1-C3多卤烷基和-NR^36aR^36b。在另一个方面，R³³和R³⁴中的每个在存在时独立地选自-O^-、-OR³⁵和-NR^36aR^36b。在另一个方面，R³³和R³⁴中的每个在存在时独立地选自-OR³⁵和-NR^36aR^36b。在另一个方面，R³³和R³⁴中的每个在存在时为-OR³⁵。在另一个方面，R³³和R³⁴中的每个在存在时为-NR^36aR^36b。

在另一个方面，R³³和R³⁴中的每个在存在时独立地选自C1-C3烷基、C1-C3单卤烷基和C1-C3多卤烷基。在另一个方面，R³³和R³⁴中的每个在存在时独立地选自甲基、乙基、-CH₂F、-CH₂Cl、-CH₂CH₂F、-CH₂CH₂Cl、-CHF₂、-CH₂CHF₂、-CF₃、-CH₂CF₃、-CHCl₂、-CH₂CHCl₂、-CCl₃和-CH₂CCl₃。在另一个方面，R³³和R³⁴中的每个在存在时独立地选自甲基、-CH₂F、-CH₂Cl、-CHF₂、-CF₃、-CHCl₂、-CCl₃和-CH₂CCl₃。

(12)R³⁵和R³⁶基团

在一个方面，R³⁵、R^36a和R^36b中的每个在存在时独立地选自氢、C1-C3烷基、C1-C3单卤烷基和C1-C3多卤烷基。在另一个方面，R³⁵、R^36a和R^36b中的每个在存在时为氢。

在另一个方面，R³⁵、R^36a和R^36b中的每个在存在时独立地选自氢、C1-C3单卤烷基和C1-C3多卤烷基。在另一个方面，R³⁵、R^36a和R^36b中的每个在存在时独立地选自氢、-CH₂F、-CH₂Cl、-CH₂CH₂F、-CH₂CH₂Cl、-CHF₂、-CH₂CHF₂、-CF₃、-CH₂CF₃、-CHCl₂、-CH₂CHCl₂、-CCl₃和-CH₂CCl₃。在另一个方面，R³⁵、R^36a和R^36b中的每个在存在时独立地选自氢、-CH₂F、-CH₂Cl、-CHF₂、-CF₃、-CHCl₂和-CCl₃。

在另一个方面，R³⁵、R^36a和R^36b中的每个在存在时独立地选自氢和C1-C3烷基。在另一个方面，R³⁵、R^36a和R^36b中的每个在存在时独立地选自氢、甲基和乙基。在另一个方面，R³⁵、R^36a和R^36b中的每个在存在时独立地选自氢和甲基。

在另一个方面，R³⁵为氢并且R^36a和R^36b中的每个独立地选自C1-C3烷基、C1-C3单卤烷基和C1-C3多卤烷基。在另一个方面，R³⁵为氢并且R^36a和R^36b中的每个独立地选自C1-C3烷基、C1-C3单卤烷基和C1-C3多卤烷基。在另一个方面，R³⁵为氢并且R^36a和R^36b中的每个独立地选自甲基、乙基、-CH₂F、-CH₂Cl、-CH₂CH₂F、-CH₂CH₂Cl、-CHF₂、-CH₂CHF₂、-CF₃、-CH₂CF₃、-CHCl₂、-CH₂CHCl₂、-CCl₃和-CH₂CCl₃。在另一个方面，R³⁵为氢并且R^36a和R^36b中的每个独立地选自甲基、-CH₂F、-CH₂Cl、-CHF₂、-CF₃、-CHCl₂、-CCl₃。

在另一个方面，R^36a为氢并且R³⁵和R^36b中的每个独立地选自C1-C3烷基、C1-C3单卤烷基和C1-C3多卤烷基。在另一个方面，R^36a为氢并且R³⁵和R^36b中的每个独立地选自C1-C3烷基、C1-C3单卤烷基和C1-C3多卤烷基。在另一个方面，R^36a为氢并且R³⁵和R^36b中的每个独立地选自甲基、乙基、-CH₂F、-CH₂Cl、-CH₂CH₂F、-CH₂CH₂Cl、-CHF₂、-CH₂CHF₂、-CF₃、-CH₂CF₃、-CHCl₂、-CH₂CHCl₂、-CCl₃和-CH₂CCl₃。在另一个方面，R^36a为氢并且R³⁵和R^36b中的每个独立地选自甲基、-CH₂F、-CH₂Cl、-CHF₂、-CF₃、-CHCl₂和-CCl₃。

在另一个方面，R³⁵和R^36a中的每个为氢并且R^36b选自C1-C3烷基、C1-C3单卤烷基和C1-C3多卤烷基。在另一个方面，R³⁵和R^36a中的每个为氢并且R^36b选自甲基、乙基、-CH₂F、-CH₂Cl、-CH₂CH₂F、-CH₂CH₂Cl、-CHF₂、-CH₂CHF₂、-CF₃、-CH₂CF₃、-CHCl₂、-CH₂CHCl₂、-CCl₃和-CH₂CCl₃。在另一个方面，R³⁵和R^36a中的每个为氢并且R^36b选自甲基、-CH₂F、-CH₂Cl、-CHF₂、-CF₃、-CHCl₂和-CCl₃。

(13)R⁴⁰、R⁴¹和R⁴²基团

在一个方面，R⁴⁰、R⁴¹、R^42a和R^42b中的每个在存在时独立地选自氢、C1-C3烷基、C1-C3单卤烷基和C1-C3多卤烷基。在另一个方面，R⁴⁰、R⁴¹、R^42a和R^42b中的每个在存在时为氢。

在另一个方面，R⁴⁰、R⁴¹、R^42a和R^42b中的每个在存在时独立地选自氢、C1-C3单卤烷基和C1-C3多卤烷基。在另一个方面，R⁴⁰、R⁴¹、R^42a和R^42b中的每个在存在时独立地选自氢、-CH₂F、-CH₂Cl、-CH₂CH₂F、-CH₂CH₂Cl、-CHF₂、-CH₂CHF₂、-CF₃、-CH₂CF₃、-CHCl₂、-CH₂CHCl₂、-CCl₃和-CH₂CCl₃。在另一个方面，R⁴⁰、R⁴¹、R^42a和R^42b中的每个在存在时独立地选自氢、-CHF₂、-CH₂CHF₂、-CF₃、-CH₂CF₃、-CHCl₂、-CH₂CHCl₂、-CCl₃和-CH₂CCl₃。在另一个方面，R⁴⁰、R⁴¹、R^42a和R^42b中的每个在存在时独立地选自氢、-CF₃、-CH₂CF₃、-CCl₃和-CH₂CCl₃。

在另一个方面，R⁴⁰、R⁴¹、R^42a和R^42b中的每个在存在时独立地选自氢和C1-C3烷基。在另一个方面，R⁴⁰、R⁴¹、R^42a和R^42b中的每个在存在时独立地选自氢、甲基和乙基。在另一个方面，R⁴⁰、R⁴¹、R^42a和R^42b中的每个在存在时独立地选自氢和甲基。

在另一个方面，R⁴⁰在存在时为氢并且R⁴¹、R^42a和R^42b中的每个在存在时独立地选自C1-C3烷基、C1-C3单卤烷基和C1-C3多卤烷基。在另一个方面，R⁴⁰在存在时为氢并且R⁴¹、R^42a和R^42b中的每个在存在时独立地选自C1-C3单卤烷基和C1-C3多卤烷基。在另一个方面，R⁴⁰在存在时为氢并且R⁴¹、R^42a和R^42b中的每个在存在时独立地选自-CH₂F、-CH₂Cl、-CH₂CH₂F、-CH₂CH₂Cl、-CHF₂、-CH₂CHF₂、-CF₃、-CH₂CF₃、-CHCl₂、-CH₂CHCl₂、-CCl₃和-CH₂CCl₃。在另一个方面，R⁴⁰在存在时为氢并且R⁴¹、R^42a和R^42b中的每个在存在时独立地选自-CHF₂、-CH₂CHF₂、-CF₃、-CH₂CF₃、-CHCl₂、-CH₂CHCl₂、-CCl₃和-CH₂CCl₃。在另一个方面，R⁴⁰在存在时为氢并且R⁴¹、R^42a和R^42b中的每个在存在时独立地选自-CF₃、-CH₂CF₃、-CCl₃和-CH₂CCl₃。

在另一个方面，R⁴⁰在存在时为氢并且R⁴¹、R^42a和R^42b中的每个在存在时为C1-C3烷基。在另一个方面，R⁴⁰在存在时为氢并且R⁴¹、R^42a和R^42b中的每个在存在时选自甲基和乙基。在另一个方面，R⁴⁰在存在时为氢并且R⁴¹、R^42a和R^42b中的每个在存在时为甲基。

在另一个方面，R⁴¹在存在时为氢并且R⁴⁰、R^42a和R^42b中的每个在存在时独立地选自C1-C3烷基、C1-C3单卤烷基和C1-C3多卤烷基。在另一个方面，R⁴¹在存在时为氢并且R⁴⁰、R^42a和R^42b中的每个在存在时独立地选自C1-C3单卤烷基和C1-C3多卤烷基。在另一个方面，R⁴¹在存在时为氢并且R⁴⁰、R^42a和R^42b中的每个在存在时独立地选自-CH₂F、-CH₂Cl、-CH₂CH₂F、-CH₂CH₂Cl、-CHF₂、-CH₂CHF₂、-CF₃、-CH₂CF₃、-CHCl₂、-CH₂CHCl₂、-CCl₃和-CH₂CCl₃。在另一个方面，R⁴¹在存在时为氢并且R⁴⁰、R^42a和R^42b中的每个在存在时独立地选自-CHF₂、-CH₂CHF₂、-CF₃、-CH₂CF₃、-CHCl₂、-CH₂CHCl₂、-CCl₃和-CH₂CCl₃。在另一个方面，R⁴¹在存在时为氢并且R⁴⁰、R^42a和R^42b中的每个在存在时独立地选自-CF₃、-CH₂CF₃、-CCl₃和-CH₂CCl₃。

在另一个方面，R⁴¹在存在时为氢并且R⁴⁰、R^42a和R^42b中的每个在存在时为C1-C3烷基。在另一个方面，R⁴¹在存在时为氢并且R⁴⁰、R^42a和R^42b中的每个在存在时选自甲基和乙基。在另一个方面，R⁴¹在存在时为氢并且R⁴⁰、R^42a和R^42b中的每个在存在时为甲基。

在另一个方面，R^42a在存在时为氢并且R⁴⁰、R⁴¹和R^42b中的每个在存在时独立地选自C1-C3烷基、C1-C3单卤烷基和C1-C3多卤烷基。在另一个方面，R^42a在存在时为氢并且R⁴⁰、R⁴¹和R^42b中的每个在存在时独立地选自C1-C3单卤烷基和C1-C3多卤烷基。在另一个方面，R^42a在存在时为氢并且R⁴⁰、R⁴¹和R^42b中的每个在存在时独立地选自-CH₂F、-CH₂Cl、-CH₂CH₂F、-CH₂CH₂Cl、-CHF₂、-CH₂CHF₂、-CF₃、-CH₂CF₃、-CHCl₂、-CH₂CHCl₂、-CCl₃和-CH₂CCl₃。在另一个方面，R^42a在存在时为氢并且R⁴⁰、R⁴¹和R^42b中的每个在存在时独立地选自-CHF₂、-CH₂CHF₂、-CF₃、-CH₂CF₃、-CHCl₂、-CH₂CHCl₂、-CCl₃和-CH₂CCl₃。在另一个方面，R^42a在存在时为氢并且R⁴⁰、R⁴¹和R^42b中的每个在存在时独立地选自-CF₃、-CH₂CF₃、-CCl₃和-CH₂CCl₃。

在另一个方面，R^42a在存在时为氢并且R⁴⁰、R⁴¹和R^42b中的每个在存在时为C1-C3烷基。在另一个方面，R^42a在存在时为氢并且R⁴⁰、R⁴¹和R^42b中的每个在存在时选自甲基和乙基。在另一个方面，R^42a在存在时为氢并且R⁴⁰、R⁴¹和R^42b中的每个在存在时为甲基。

在另一个方面，R⁴⁰和R⁴¹中的每个在存在时为氢并且R^42a和R^42b中的每个在存在时独立地选自C1-C3烷基、C1-C3单卤烷基和C1-C3多卤烷基。在另一个方面，R⁴⁰和R⁴¹中的每个在存在时为氢并且R^42a和R^42b中的每个在存在时独立地选自C1-C3单卤烷基和C1-C3多卤烷基。在另一个方面，R⁴⁰和R⁴¹中的每个在存在时为氢并且R^42a和R^42b中的每个在存在时独立地选自-CH₂F、-CH₂Cl、-CH₂CH₂F、-CH₂CH₂Cl、-CHF₂、-CH₂CHF₂、-CF₃、-CH₂CF₃、-CHCl₂、-CH₂CHCl₂、-CCl₃和-CH₂CCl₃。在另一个方面，R⁴⁰和R⁴¹中的每个在存在时为氢并且R^42a和R^42b中的每个在存在时独立地选自-CHF₂、-CH₂CHF₂、-CF₃、-CH₂CF₃、-CHCl₂、-CH₂CHCl₂、-CCl₃和-CH₂CCl₃。在另一个方面，R⁴⁰和R⁴¹中的每个在存在时为氢并且R^42a和R^42b中的每个在存在时独立地选自-CF₃、-CH₂CF₃、-CCl₃和-CH₂CCl₃。

在另一个方面，R⁴⁰和R⁴¹中的每个在存在时为氢并且R^42a和R^42b中的每个在存在时为C1-C3烷基。在另一个方面，R⁴⁰和R⁴¹中的每个在存在时为氢并且R^42a和R^42b中的每个在存在时独立地选自甲基和乙基。在另一个方面，R⁴⁰和R⁴¹中的每个在存在时为氢并且R^42a和R^42b中的每个在存在时为甲基。

在另一个方面，R⁴⁰、R⁴¹和R^42a中的每个为氢并且R^42b选自C1-C3烷基、C1-C3单卤烷基和C1-C3多卤烷基。在另一个方面，R⁴⁰、R⁴¹和R^42a中的每个为氢并且R^42b选自C1-C3单卤烷基和C1-C3多卤烷基。在另一个方面，R⁴⁰、R⁴¹和R^42a中的每个为氢并且R^42b选自-CH₂F、-CH₂Cl、-CH₂CH₂F、-CH₂CH₂Cl、-CHF₂、-CH₂CHF₂、-CF₃、-CH₂CF₃、-CHCl₂、-CH₂CHCl₂、-CCl₃和-CH₂CCl₃。在另一个方面，R⁴⁰、R⁴¹和R^42a中的每个为氢并且R^42b选自-CHF₂、-CH₂CHF₂、-CF₃、-CH₂CF₃、-CHCl₂、-CH₂CHCl₂、-CCl₃和-CH₂CCl₃。在另一个方面，R⁴⁰、R⁴¹和R^42a中的每个为氢并且R^42b选自-CF₃、-CH₂CF₃、-CCl₃和-CH₂CCl₃。

在另一个方面，R⁴⁰、R⁴¹和R^42a中的每个为氢并且R^42b为C1-C3烷基。在另一个方面，R⁴⁰、R⁴¹和R^42a中的每个为氢并且R^42b选自甲基和乙基。在另一个方面，R⁴⁰、R⁴¹和R^42a中的每个为氢并且R^42b为甲基。

(14)R⁴³和R⁴⁴基团

在一个方面，R⁴³和R⁴⁴中的每个在存在时独立地选自-O^-、-OR⁴⁵、C1-C3烷基、C1-C3单卤烷基、C1-C3多卤烷基和-NR^46aR^46b。在另一个方面，R⁴³和R⁴⁴中的每个在存在时独立地选自-O^-、-OR⁴⁵和-NR^46aR^46b。在另一个方面，R⁴³和R⁴⁴中的每个在存在时独立地选自-OR⁴⁵和-NR^46aR^46b。在另一个方面，R⁴³和R⁴⁴中的每个在存在时为-OR⁴⁵。在另一个方面，R⁴³和R⁴⁴中的每个在存在时为-NR^46aR^46b。

在另一个方面，R⁴³和R⁴⁴中的每个在存在时为独立地选自C1-C3烷基、C1-C3单卤烷基和C1-C3多卤烷基。在另一个方面，R⁴³和R⁴⁴中的每个在存在时独立地选自甲基、乙基、-CH₂F、-CH₂Cl、-CH₂CH₂F、-CH₂CH₂Cl、-CHF₂、-CH₂CHF₂、-CF₃、-CH₂CF₃、-CHCl₂、-CH₂CHCl₂、-CCl₃和-CH₂CCl₃。在另一个方面，R⁴³和R⁴⁴中的每个在存在时独立地选自甲基、-CH₂F、-CH₂Cl、-CHF₂、-CF₃、-CHCl₂、-CCl₃和-CH₂CCl₃。

(15)R⁴⁵和R⁴⁶基团

在一个方面，R⁴⁵、R^46a和R^46b中的每个在存在时独立地选自氢、C1-C3烷基、C1-C3单卤烷基和C1-C3多卤烷基。在另一个方面，R⁴⁵、R^46a和R^46b中的每个在存在时为氢。

在另一个方面，R⁴⁵、R^46a和R^46b中的每个在存在时独立地选自氢、C1-C3单卤烷基和C1-C3多卤烷基。在另一个方面，R⁴⁵、R^46a和R^46b中的每个在存在时独立地选自氢、-CH₂F、-CH₂Cl、-CH₂CH₂F、-CH₂CH₂Cl、-CHF₂、-CH₂CHF₂、-CF₃、-CH₂CF₃、-CHCl₂、-CH₂CHCl₂、-CCl₃和-CH₂CCl₃。在另一个方面，R⁴⁵、R^46a和R^46b中的每个在存在时独立地选自氢、-CH₂F、-CH₂Cl、-CHF₂、-CF₃、-CHCl₂和-CCl₃。

在另一个方面，R⁴⁵、R^46a和R^46b中的每个在存在时独立地选自氢和C1-C3烷基。在另一个方面，R⁴⁵、R^46a和R^46b中的每个在存在时独立地选自氢、甲基和乙基。在另一个方面，R⁴⁵、R^46a和R^46b中的每个在存在时独立地选自氢和甲基。

在另一个方面，R⁴⁵为氢并且R^46a和R^46b中的每个独立地选自C1-C3烷基、C1-C3单卤烷基和C1-C3多卤烷基。在另一个方面，R⁴⁵为氢并且R^46a和R^46b中的每个独立地选自C1-C3烷基、C1-C3单卤烷基和C1-C3多卤烷基。在另一个方面，R⁴⁵为氢并且R^46a和R^46b中的每个独立地选自甲基、乙基、-CH₂F、-CH₂Cl、-CH₂CH₂F、-CH₂CH₂Cl、-CHF₂、-CH₂CHF₂、-CF₃、-CH₂CF₃、-CHCl₂、-CH₂CHCl₂、-CCl₃和-CH₂CCl₃。在另一个方面，R⁴⁵为氢并且R^46a和R^46b中的每个独立地选自甲基、-CH₂F、-CH₂Cl、-CHF₂、-CF₃、-CHCl₂、-CCl₃。

在另一个方面，R^46a为氢并且R⁴⁵和R^46b中的每个独立地选自C1-C3烷基、C1-C3单卤烷基和C1-C3多卤烷基。在另一个方面，R^46a为氢并且R⁴⁵和R^46b中的每个独立地选自C1-C3烷基、C1-C3单卤烷基和C1-C3多卤烷基。在另一个方面，R^46a为氢并且R⁴⁵和R^46b中的每个独立地选自甲基、乙基、-CH₂F、-CH₂Cl、-CH₂CH₂F、-CH₂CH₂Cl、-CHF₂、-CH₂CHF₂、-CF₃、-CH₂CF₃、-CHCl₂、-CH₂CHCl₂、-CCl₃和-CH₂CCl₃。在另一个方面，R^46a为氢并且R⁴⁵和R^46b中的每个独立地选自甲基、-CH₂F、-CH₂Cl、-CHF₂、-CF₃、-CHCl₂和-CCl₃。

在另一个方面，R⁴⁵和R^46a中的每个为氢并且R^46b选自C1-C3烷基、C1-C3单卤烷基和C1-C3多卤烷基。在另一个方面，R⁴⁵和R^46a中的每个为氢并且R^46b选自甲基、乙基、-CH₂F、-CH₂Cl、-CH₂CH₂F、-CH₂CH₂Cl、-CHF₂、-CH₂CHF₂、-CF₃、-CH₂CF₃、-CHCl₂、-CH₂CHCl₂、-CCl₃和-CH₂CCl₃。在另一个方面，R⁴⁵和R^46a中的每个为氢并且R^46b选自甲基、-CH₂F、-CH₂Cl、-CHF₂、-CF₃、-CHCl₂和-CCl₃。

(16)x

在一个方面，x为大于1的整数。在另一个方面，x为大于10的整数。在另一个方面，x为大于100的整数。

(17)抗衡离子

在某些实施方案中，聚合物还包含可接受的抗衡离子。在一个实施方案中，抗衡离子选自碘化物、溴化物、氯化物、氟化物、硫酸盐、硫酸氢盐、高氯酸盐、硝酸盐、碳酸盐、碳酸氢盐、磷酸盐、磷酸氢盐、磷酸二氢盐、乙酸盐和甲酸盐。

b.示例性聚合物

在一个方面，通过使具有如下结构的化合物聚合来形成聚合物：

在一个方面，聚合物具有由下式表示的结构：

其中p独立地为0、0.5或1；q独立地为0、0.5或1；并且对于每个x而言，p+q＝1。

2.支撑结构

在另一个方面，将膜浇铸到支撑结构上。在另一个方面，支撑结构为非织造支撑织物。在一个优选的实施方案中，支撑结构为非织造聚酯织物。

3.超滤膜

在多个方面，本发明的膜为超滤膜。常用于形成超滤膜的高性能合成聚合物的实例包括聚砜、聚醚砜和聚丙烯腈。

包含本发明所公开的聚合物的超滤膜的一个优点涉及对支撑层赋予耐被动污染性的可能性。耐被动污染性(有时称为“钝化”)描述了表面的改性以降低表面反应性并提高亲水性。耐被动污染性可防止溶解的胶体或微生物物质在膜表面上的不期望的沉积，这种沉积往往会污染膜并且对通量和截留率造成负面影响。

本发明提供了相比于常规超滤膜具有改善的亲水性和耐氯性的新型超滤膜。具有可调节的表面特性的更高效更具选择性的膜的开发对于先进的蛋白分离、渗析、水过滤和其他大分子分离大有前景。

4.纳滤膜

在多个方面，本发明的膜为纳滤膜。常用于形成纳滤膜的典型的高性能合成聚合物包括聚砜、聚醚砜和聚丙烯腈。这些纳滤膜可例如通过非溶剂诱导相分离(NIPS)制备。

包含本发明所公开的聚合物的纳滤膜的另一个优点涉及对支撑层赋予耐被动污染性的可能性。耐被动污染性(有时称为“钝化”)描述了表面的改性以降低表面反应性并提高亲水性。耐被动污染性可防止溶解的胶体或微生物物质在膜表面上的不期望的沉积，这种沉积往往会污染膜并且对通量和截留率造成负面影响。

本发明提供了相比于常规纳滤膜具有改善的亲水性和耐氯性的新型纳滤膜。具有可调节的表面特性的更高效更具选择性的膜的开发对于先进的蛋白分离、渗析、水过滤和其他大分子分离大有前景。

5.渗透膜

在多个方面，本发明的膜可为渗透膜，例如正渗透膜、反渗透膜、或不具有薄膜涂层的压力延迟渗透膜。特别适用于渗透应用的膜是其中识别层为聚酰胺的那些。

通常通过用多官能胺单体涂布多孔支承体来制备复合聚酰胺膜，更常见地用水溶液涂覆。虽然水是优选的溶剂，但也可以采用无水溶剂，诸如乙腈和二甲基甲酰胺(DMF)。随后将多官能酰卤单体(也称为卤化酰基)涂布到支承体上，通常首先涂布到多孔支承体上，然后涂布酰卤溶液。虽然可从溶液向多孔支承体施加多官能胺和多官能酰卤中的一种或两种，但作为另外一种选择可通过其他方式诸如通过气相沉积或加热施加。

在另一个方面，本发明的膜还可包含聚合到膜表面的薄膜，并且膜为渗透膜。在另一个方面，渗透膜选自反渗透膜和正渗透膜。

6.膜

在多个方面，本发明的膜还包含聚合到膜表面的薄膜。薄膜可为例如具有三维聚合物网络的半渗透聚合物基体，该基体基本上可渗透水并且基本上不可渗透溶质。例如，聚合物网络可为由至少一种多官能单体与双官能或多官能单体的反应形成的交联聚合物。

聚合物基体膜可为三维聚合物网络，诸如脂肪族或芳香族聚酰胺、芳香族聚酰肼、聚苯并咪唑酮、聚表胺/酰胺、聚表胺/脲、聚酯、或聚酰亚胺、或其共聚物或其混合物。优选地，聚合物基体膜可通过界面聚合反应形成或者可在聚合后交联形成。

聚合物基体膜可为芳香族或非芳香族聚酰胺，诸如苯二甲酰(例如，间苯二酰或对苯二酰)卤、三甲磺酰基卤或其混合物的残基。在另一实例中，该聚酰胺可为二氨基苯、三氨基苯、聚醚酰亚胺、哌嗪或聚哌嗪的残基，或三甲磺酰基卤的残基和二氨基苯的残基。该膜也可为三甲磺酰基氯和间苯二胺的残基。此外，该膜可为三甲磺酰基氯和间苯二胺的反应产物。

聚合物基体膜可具有从约1nm至约1000nm的厚度。例如，该膜可具有从约10nm至约1000nm、从约100nm至约1000nm、从约1nm至约500nm、从约10nm至约500nm、从约50nm至约500nm、从约50nm至约200nm、从约50nm至约250nm、从约50nm至约300nm、或从约200nm至约300nm的厚度。

7.特性

在多个方面，本发明的复合滤膜可具有提供优异的膜功能的多种特性，包括改善的亲水性、改善的耐氯性、优异的渗透性以及改善的截盐率。另外应当理解，该膜具有其他特性。

a.亲水性

膜的亲水性可根据纯水平衡接触角表达。可使用接触角测定仪(DSA10，KRUSS GmbH)测量本发明的膜的接触角。

在多个方面，本发明的膜可具有小于约90°的纯水平衡接触角。在另一个方面，本发明的膜可具有小于约80°的纯水平衡接触角。在另一个方面，本发明的膜可具有小于约70°的纯水平衡接触角。在另一个方面，本发明的膜可具有小于约60°的纯水平衡接触角。在另一个方面，本发明的膜可具有小于约50°的纯水平衡接触角。在另一个方面，本发明的膜可具有小于约40°的纯水平衡接触角。在另一个方面，本发明的膜可具有小于约30°的纯水平衡接触角。在某些实施方案中，本发明的膜可具有为约20°、约30°、约31°、约32°、约33°、约34°、约35°、约36°、约37°、约38°、约39°、或约40°的纯水平衡接触角。

b.渗透性

膜的渗透性可根据纯水渗透性表达。可例如使用封端式搅拌池(Sterlitech)测量本发明所公开的膜的渗透性。

膜渗透性可受到例如存在的聚合物的量影响。因此，在多个方面，聚合物以约30重量％的量存在并且膜具有小于约5.00gfd/psi的纯水渗透性。在另一个方面，聚合物以约30重量％的量存在并且膜具有小于约4.50gfd/psi的纯水渗透性。在另一个方面，聚合物以约30重量％的量存在并且膜具有小于约4.00gfd/psi的纯水渗透性。在另一个方面，聚合物以约30重量％的量存在并且膜具有小于约3.50gfd/psi的纯水渗透性。在某些实施方案中，聚合物以约30重量％的量存在并且膜具有为约3.0gfd/psi、约3.1gfd/psi、约3.2gfd/psi、约3.3gfd/psi、约3.4gfd/psi、约3.5gfd/psi、约3.6gfd/psi、约3.7gfd/psi、约3.8gfd/psi、约3.9gfd/psi、或约4.0gfd/psi的纯水渗透性。

c.截留率

膜的截留率可根据牛血清白蛋白(BSA)截留率表达。可例如使用封端式搅拌池(Sterlitech)测量本发明所公开的膜的截盐率。

膜的截盐率可受到例如存在的聚合物的量影响。因此，在多个方面，聚合物以约30重量％的量存在并且膜具有小于约50％的BSA截留率。在另一个方面，聚合物以约30重量％的量存在并且膜具有小于约55％的BSA截留率。在另一个方面，聚合物以约30重量％的量存在并且膜具有小于约60％的BSA截留率。在另一个方面，聚合物以约30重量％的量存在并且膜具有小于约65％的BSA截留率。在另一个方面，聚合物以约30重量％的量存在并且膜具有小于约70％的BSA截留率。在某些实施方案中，聚合物以约30重量％的量存在并且膜具有为约60％、约62％、约64％、约66％、约68％、约70％、约72％、约74％、约76％、约78％、或约80％的BSA截留率。

C.制备滤膜的方法

在一个方面，本发明涉及制备滤膜的方法，所述方法包括以下步骤：提供通过使具有由下式表示的结构的化合物聚合而形成的聚合物：

其中n选自1、2和3；其中R^1a、R^1b、R^1c和R^1d中的每个独立地选自氢、卤素、-CN、-SR²⁰、-OR²¹、-NR^22aR^22b、-NR^22aR^22bH⁺、-SO₂R²³、-(C＝O)R²⁴以及用0、1、2或3个选自卤素、-CN、-SR²⁰、-OR²¹、-NR^22aR^22b、-SO₂R²³和-(C＝O)R²⁴的基团取代的C1-C3烷基；其中R^2a和R^2b中的每个独立地选自氢、卤素、-CN、-SR³⁰、-OR³¹、-NR^32aR^32b、-NR^32aR^32bH⁺、-SO₂R³³、-(C＝O)R³⁴以及用0、1、2或3个选自卤素、-CN、-SR³⁰、-OR³¹、-NR^32aR^32b、-SO₂R³³和-(C＝O)R³⁴的基团取代的C1-C3烷基；其中R^3a、R^3b和R^3c中的每个独立地选自氢、卤素、-CN、-SR⁴⁰、-OR⁴¹、-NR^42aR^42b、-NR^42aR^42bH⁺、-SO₂R⁴³和-(C＝O)R⁴⁴；其中R^2a、R^2b、R^3a、R^3b和R^3c中的至少一个不为氢；其中R²⁰、R²¹、R^22a、R^22b、R³⁰、R³¹、R^32a、R^32b、R⁴⁰、R⁴¹、R^42a和R^42b中的每个在存在时独立地选自氢、C1-C3烷基、C1-C3单卤烷基和C1-C3多卤烷基；其中R²³和R²⁴中的每个在存在时独立地选自-O^-、-OR²⁵、C1-C3烷基、C1-C3单卤烷基、C1-C3多卤烷基和-NR^26aR^26b；其中R²⁵、R^26a和R^26b中的每个在存在时独立地选自氢、C1-C3烷基、C1-C3单卤烷基和C1-C3多卤烷基；其中R³³和R³⁴中的每个在存在时独立地选自-O^-、-OR³⁵、C1-C3烷基、C1-C3单卤烷基、C1-C3多卤烷基和-NR^36aR^36b；其中R³⁵、R^36a和R^36b中的每个在存在时独立地选自氢、C1-C3烷基、C1-C3单卤烷基和C1-C3多卤烷基；其中R⁴³和R⁴⁴中的每个在存在时独立地选自-O^-、-OR⁴⁵、C1-C3烷基、C1-C3单卤烷基、C1-C3多卤烷基和-NR^46aR^46b；并且其中R⁴⁵、R^46a和R^46b中的每个在存在时选自氢、C1-C3烷基、C1-C3单卤烷基和C1-C3多卤烷基。以及浇铸聚合物的溶液或悬浮液。

在一个方面，本发明涉及制备滤膜的方法，所述方法包括以下步骤：提供包含由下式表示的结构的聚合物：

其中每个Z独立地选自氢和其中n为选自1、2和3的整数；其中p独立地为0、0.5或1；其中q独立地为0、0.5或1；其中，对于每个x而言，p+q＝1；其中R^1a、R^1b、R^1c和R^1d中的每个独立地选自氢、卤素、-CN、-SR²⁰、-OR²¹、-NR^22aR^22b、-NR^22aR^22bH⁺、-SO₂R²³、-(C＝O)R²⁴以及用0、1、2或3个选自卤素、-CN、-SR²⁰、-OR²¹、-NR^22aR^22b、-SO₂R²³和-(C＝O)R²⁴的基团取代的C1-C3烷基；其中R^2a和R^2b中的每个独立地选自氢、卤素、-CN、-SR³⁰、-OR³¹、-NR^32aR^32b、-NR^32aR^32bH⁺、-SO₂R³³、-(C＝O)R³⁴以及用0、1、2或3个选自卤素、-CN、-SR³⁰、-OR³¹、-NR^32aR^32b、-SO₂R³³和-(C＝O)R³⁴的基团取代的C1-C3烷基；其中R^3a、R^3b和R^3c中的每个独立地选自氢、卤素、-CN、-SR⁴⁰、-OR⁴¹、-NR^42aR^42b、-NR^42aR^42bH⁺、-SO₂R⁴³和-(C＝O)R⁴⁴：其中R²⁰、R²¹、R^22a、R^22b、R³⁰、R³¹、R^32a、R^32b、R⁴⁰、R⁴¹、R^42a和R^42b中的每个在存在时独立地选自氢、C1-C3烷基、C1-C3单卤烷基和C1-C3多卤烷基；其中R²³和R²⁴中的每个在存在时独立地选自-O^-、-OR²⁵、C1-C3烷基、C1-C3单卤烷基、C1-C3多卤烷基和-NR^26aR^26b；其中R²⁵、R^26a和R^26b中的每个在存在时独立地选自氢、C1-C3烷基、C1-C3单卤烷基和C1-C3多卤烷基；其中R³³和R³⁴中的每个在存在时独立地选自-O^-、-OR³⁵、C1-C3烷基、C1-C3单卤烷基、C1-C3多卤烷基和-NR^36aR^36b；其中R³⁵、R^36a和R^36b中的每个在存在时独立地选自氢、C1-C3烷基、C1-C3单卤烷基和C1-C3多卤烷基；其中R⁴³和R⁴⁴中的每个在存在时独立地选自-O^-、-OR⁴⁵、C1-C3烷基、C1-C3单卤烷基、C1-C3多卤烷基和-NR^46aR^46b；其中R⁴⁵、R^46a和R^46b中的每个在存在时选自氢、C1-C3烷基、C1-C3单卤烷基和C1-C3多卤烷基；并且其中至少一个Z为由下式表示的结构：

并且

其中R^2a、R^2b、R^3a、R^3b和R^3c中的至少一个不为氢；以及浇铸聚合物的溶液或悬浮液。

在另一个方面，将溶液或悬浮液浇铸到支撑结构上。在另一个方面，支撑结构为非织造支撑织物。在一个优选的实施方案中，支撑结构为非织造聚酯织物。

在另一个方面，膜选自超滤膜、纳滤膜、反渗透膜、正渗透膜和不具有薄膜涂层的压力延迟渗透膜。在另一个方面，滤膜选自超滤膜、纳滤膜、反渗透膜和正渗透膜。在另一个方面，滤膜选自超滤膜和纳滤膜。在另一个方面，滤膜为超滤膜。在另一个方面，滤膜为纳滤膜。

在另一个方面，聚合物为悬浮液形式。在另一个方面，聚合物为溶剂溶液形式。

在另一个方面，该方法还包括浇铸第二聚合物的溶液的步骤，该第二聚合物选自聚砜、磺化聚砜、聚醚砜、磺化聚醚砜、聚苯胺、聚苯胺共聚物、聚丙烯腈、聚偏二氟乙烯、聚四氟乙烯、聚氟乙烯、聚偏二氟乙烯、聚三氟乙烯、聚全氟烷基乙烯基醚、聚六氟丙烯、醋酸纤维素、聚氯酯或其混合物。在另一个方面，第二聚合物为聚砜。

在另一个方面，该方法还包括将薄膜聚合到膜表面上从而提供渗透膜的步骤。在另一个方面，渗透膜选自反渗透膜和正渗透膜。在另一个方面，渗透膜为反渗透膜。在另一个方面，渗透膜为正渗透膜。

应当理解，本发明所公开的方法可用于提供本发明所公开的膜。

在多个方面，除了文献中已知的、实验部分中举例说明的或本领域技术人员清楚的其他标准操作之外，本发明的聚合物可通过采用如以下方案中所示的反应制备。为清楚起见，示出了具有单个取代基的实例，其中根据本文所公开的定义允许多个取代基。

通过采用如以下反应方案中所示的反应来制备用于生成本发明的化合物的反应，如下文所述和举例说明。提供以下实例是为了让本发明被更充分地理解，它们仅仅是示例性的，并且不应理解为限制性的。

1.途径I

在一个方面，可如下文所示制备取代的卤苯衍生物。

方案1A.

以上化合物以一般形式提供，具有如本文别处的化合物描述中所述的取代基。下面示出了更具体的实例。

方案1B.

在一个方面，可根据上面的方案1B制备1.4类型的化合物和类似化合物。因此，可通过适当的苯胺(例如，如上所示的1.5)的磺化反应来制备1.8类型的化合物。适当的苯胺可商购获得或通过本领域技术人员已知的方法制备。在存在适当的酸(例如，发烟硫酸)的情况下进行磺化反应。可通过适当的苯胺(例如，如上所示的1.6)的还原反应来制备1.7类型的化合物。在存在适当的酸(例如，盐酸(HCl))和适当的盐(例如，亚硝酸钠)的情况下，在适当的温度(例如，0℃)下进行还原反应，然后加入适当的酸，例如次磷酸。如本领域技术人员可认识到的，上述反应提供了一般性方法的实例，其中结构类似于上述特定反应物的化合物(类似于1.5和1.6类型的化合物的化合物)在反应中可被取代，从而得到类似于式1.7的取代的二芳基乙炔。

2.途径II

在一个方面，可如下文所示制备可用于本发明的取代的苯胺衍生物。

方案2A.

以上化合物以一般形式提供，具有如本文别处的化合物描述中所述的取代基。下面示出了更具体的实例。

方案2B.

在一个方面，可根据上面的方案2B制备2.3类型的化合物和类似化合物。因此，可通过适当的硝基苯(例如，如上所示的2.4)的烷基化反应来制备2.5类型的化合物。适当的硝基苯可商购获得或通过本领域技术人员已知的方法制备。在存在适当的卤源(例如，二氯化物)和适当的路易斯酸(例如，氯化铝)的情况下进行烷基化反应。可通过适当的硝基苯(例如，如上所示的2.5)的还原反应来制备2.6类型的化合物。在存在适当的路易斯酸(例如，氯化锡(II))的情况下进行还原反应。如本领域技术人员可认识到的，上述反应提供了一般性方法的实例，其中结构类似于上述特定反应物的化合物(类似于2.1和2.2类型的化合物的化合物)在反应中可被取代，从而得到类似于式2.3的取代的二芳基乙炔。

3.途径III

在一个方面，可如下文所示制备本发明的n-取代苯胺衍生物。

方案3A.

以上化合物以一般形式提供，具有如本文别处的化合物描述中所述的取代基。下面示出了更具体的实例。

方案3B.

在一个方面，可根据上面的方案3B制备3.2类型的化合物和类似化合物。因此，可通过适当的苯胺(例如，如上所示的3.3)的烷基化反应来制备3.5类型的化合物。适当的苯胺可商购获得或通过本领域技术人员已知的方法制备。在存在适当的卤代烷(例如，1-氯乙醇(3.4).)的情况下进行烷基化反应。如本领域技术人员可认识到的，上述反应提供了一般性方法的实例，其中结构类似于上述特定反应物的化合物(类似于2.3类型的化合物的化合物)在反应中可被取代，从而得到类似于式3.2的取代的二芳基乙炔。

4.途径IV

在一个方面，可如下文所示制备本发明的n-取代苯胺衍生物。

方案4A.

以上化合物以一般形式提供，具有如本文别处的化合物描述中所述的取代基。下面示出了更具体的实例。

方案4B.

在一个方面，可根据上面的方案4B制备3.2类型的化合物和类似化合物。因此，可通过适当的苯胺(例如，如上所示的3.3)的还原氨基化反应来制备4.3类型的化合物。适当的苯胺可商购获得或通过本领域技术人员已知的方法制备。在存在适当的羰基衍生物(例如，2-羟基乙醛(4.2))和适当的盐(例如，氰基硼氢化钠)的情况下进行还原氨基化反应。如本领域技术人员可认识到的，上述反应提供了一般性方法的实例，其中结构类似于上述特定反应物的化合物(类似于2.3和4.1类型的化合物的化合物)在反应中可被取代，从而得到类似于式3.2的取代的二芳基乙炔。

5.途径V

在一个方面，可如下文所示制备本发明的n-取代苯胺衍生物。

方案5A.

以上化合物以一般形式提供，具有如本文别处的化合物描述中所述的取代基。下面示出了更具体的实例。

方案5B.

在一个方面，可根据上面的方案5B制备3.2类型的化合物和类似化合物。因此，可通过适当的芳基卤(例如，如上所示的5.3)与适当的胺(例如，2，2，2-三氟乙胺(5.4))的交联反应来制备5.5类型的化合物。适当的芳基卤可商购获得或通过本领域技术人员已知的方法制备。在存在适当的钯催化剂(例如，PdCl₂[P(o-Tolyl)₃]₂)和适当的碱(例如，叔丁醇钠)的情况下，在适当的温度(例如，高于室温)下进行交联反应。如本领域技术人员可认识到的，上述反应提供了一般性方法的实例，其中结构类似于上述特定反应物的化合物(类似于5.1和5.2类型的化合物的化合物)在反应中可被取代，从而得到类似于式3.2的取代的二芳基乙炔。

D.用于纯化水的方法

在多个方面，本发明可用作进行水纯化、生物分离、蛋白质纯化、油水分离等的滤膜。

因此，在一个方面，本发明涉及用于纯化水的方法，所述方法包括通过包含聚合物的膜过滤水的步骤，所述聚合物通过使具有由下式表示的结构的化合物聚合而形成：

其中n选自1、2和3；其中R^1a、R^1b、R^1c和R^1d中的每个独立地选自氢、卤素、-CN、-SR²⁰、-OR²¹、-NR^22aR^22b、-NR^22aR^22bH⁺、-SO₂R²³、-(C＝O)R²⁴以及用0、1、2或3个选自卤素、-CN、-SR²⁰、-OR²¹、-NR^22aR^22b、-SO₂R²³和-(C＝O)R²⁴的基团取代的C1-C3烷基；其中R^2a和R^2b中的每个独立地选自氢、卤素、-CN、-SR³⁰、-OR³¹、-NR^32aR^32b、-NR^32aR^32bH⁺、-SO₂R³³、-(C＝O)R³⁴以及用0、1、2或3个选自卤素、-CN、-SR³⁰、-OR³¹、-NR^32aR^32b、-SO₂R³³和-(C＝O)R³⁴的基团取代的C1-C3烷基；其中R^3a、R^3b和R^3c中的每个独立地选自氢、卤素、-CN、-SR⁴⁰、-OR⁴¹、-NR^42aR^42b、-NR^42aR^42bH⁺、-SO₂R⁴³和-(C＝O)R⁴⁴；其中R^2a、R^2b、R^3a、R^3b和R^3c中的至少一个不为氢；其中R²⁰、R²¹、R^22a、R^22b、R³⁰、R³¹、R^32a、R^32b、R⁴⁰、R⁴¹、R^42a和R^42b中的每个在存在时独立地选自氢、C1-C3烷基、C1-C3单卤烷基和C1-C3多卤烷基；其中R²³和R²⁴中的每个在存在时独立地选自-O^-、-OR²⁵、C1-C3烷基、C1-C3单卤烷基、C1-C3多卤烷基和-NR^26aR^26b；其中R²⁵、R^26a和R^26b中的每个在存在时独立地选自氢、C1-C3烷基、C1-C3单卤烷基和C1-C3多卤烷基；其中R³³和R³⁴中的每个在存在时独立地选自-O^-、-OR³⁵、C1-C3烷基、C1-C3单卤烷基、C1-C3多卤烷基和-NR^36aR^36b；其中R³⁵、R^36a和R^36b中的每个在存在时独立地选自氢、C1-C3烷基、C1-C3单卤烷基和C1-C3多卤烷基；其中R⁴³和R⁴⁴中的每个在存在时独立地选自-O^-、-OR⁴⁵、C1-C3烷基、C1-C3单卤烷基、C1-C3多卤烷基和-NR^46aR^46b；并且其中R⁴⁵、R^46a和R^46b中的每个在存在时选自氢、C1-C3烷基、C1-C3单卤烷基和C1-C3多卤烷基。

在一个方面，本发明涉及用于纯化水的方法，所述方法包括通过包含聚合物的膜过滤水的步骤，所述聚合物包含由下式表示的结构：

其中每个Z独立地选自氢和其中n为选自1、2和3的整数；其中p独立地为0、0.5或1；其中q独立地为0、0.5或1；其中，对于每个x而言，p+q＝1；其中R^1a、R^1b、R^1c和R^1d中的每个独立地选自氢、卤素、-CN、-SR²⁰、-OR²¹、-NR^22aR^22b、-NR^22aR^22bH⁺、-SO₂R²³、-(C＝O)R²⁴以及用0、1、2或3个选自卤素、-CN、-SR²⁰、-OR²¹、-NR^22aR^22b、-SO₂R²³和-(C＝O)R²⁴的基团取代的C1-C3烷基；其中R^2a和R^2b中的每个独立地选自氢、卤素、-CN、-SR³⁰、-OR³¹、-NR^32aR^32b、-NR^32aR^32bH⁺、-SO₂R³³、-(C＝O)R³⁴以及用0、1、2或3个选自卤素、-CN、-SR³⁰、-OR³¹、-NR^32aR^32b、-SO₂R³³和-(C＝O)R³⁴的基团取代的C1-C3烷基；其中R^3a、R^3b和R^3c中的每个独立地选自氢、卤素、-CN、-SR⁴⁰、-OR⁴¹、-NR^42aR^42b、-NR^42aR^42bH⁺、-SO₂R⁴³和-(C＝O)R⁴⁴；其中R²⁰、R²¹、R^22a、R^22b、R³⁰、R³¹、R^32a、R^32b、R⁴⁰、R⁴¹、R^42a和R^42b中的每个在存在时独立地选自氢、C1-C3烷基、C1-C3单卤烷基和C1-C3多卤烷基；其中R²³和R²⁴中的每个在存在时独立地选自-O^-、-OR²⁵、C1-C3烷基、C1-C3单卤烷基、C1-C3多卤烷基和-NR^26aR^26b；其中R²⁵、R^26a和R^26b中的每个在存在时独立地选自氢、C1-C3烷基、C1-C3单卤烷基和C1-C3多卤烷基；其中R³³和R³⁴中的每个在存在时独立地选自-O^-、-OR³⁵、C1-C3烷基、C1-C3单卤烷基、C1-C3多卤烷基和-NR^36aR^36b；其中R³⁵、R^36a和R^36b中的每个在存在时独立地选自氢、C1-C3烷基、C1-C3单卤烷基和C1-C3多卤烷基；其中R⁴³和R⁴⁴中的每个在存在时独立地选自-O^-、-OR⁴⁵、C1-C3烷基、C1-C3单卤烷基、C1-C3多卤烷基和-NR^46aR^46b；其中R⁴⁵、R^46a和R^46b中的每个在存在时选自氢、C1-C3烷基、C1-C3单卤烷基和C1-C3多卤烷基；并且其中至少一个Z为由下式表示的结构：

并且

其中R^2a、R^2b、R^3a、R^3b和R^3c中的至少一个不为氢。

在另一个方面，过滤包括对水施加压力。

在另一个方面，膜还包含聚合到膜表面上的薄膜，并且其中过滤为反渗透过滤。

应当理解，本发明所公开的方法可与本发明所公开的膜结合使用。另外应当理解，本发明所公开的纯化方法可与本发明所公开的方法的产物结合使用。

在另一个方面，水还包含至少一种溶质。

通常，本发明的膜可制备成便于基本上渗透溶质。如本文所用，“溶质”一般是指溶解、分散或悬浮于液体中的材料。这种材料可能是不需要的；在这种情况下，膜可用于将不需要的溶质从液体移除，从而纯化液体，并且随后可收集液体。这种材料可能是所需的；在这种情况下，膜可用于减小液体的体积，从而浓缩溶质，并且随后可收集溶质。在一个方面，膜可被提供为基本上渗透特定溶质，这种溶质可选自本领域的技术人员已知的溶质。在另一个方面，溶质可包含钠离子、钾离子、镁离子、钙离子、硅酸盐、有机酸或分子量大于约200道尔顿的非离子溶解固体或其混合物。溶质可溶解或分散于液体中。溶质可为疏水性的或亲水性的或两种均不是或其混合物。示例性溶质可包含离子、中性物质、硅酸盐以及有机化合物，例如胺或羧酸。

离子可为一价离子、二价离子、三价离子、更高价离子或其混合物。在一个方面，溶质包含一价离子。这种离子可为正离子、负离子或其混合物。一价金属离子包括锂离子、钠离子、钾离子、铷离子、铯离子、钫离子、铵离子、质子化伯胺离子、质子化仲胺离子以及质子化叔胺离子。此外，一价离子可为分离的矿物酸或有机酸。在另一个方面，这些类型的离子中的一种或多种不存在于本发明的膜基本上不可渗透的溶质中。

在另一个方面，溶质包含二价离子。这种离子可为正离子、负离子或其混合物。二价离子包括铍离子、镁离子、钙离子、锶离子、镭离子、亚铁离子、钡离子以及质子化二胺。此外，二价离子可为分离的矿物酸或有机酸。在另一个方面，这些类型的离子中的一种或多种不存在于本发明的膜基本上不可渗透的溶质中。

在另一个方面，溶质包含更高价离子。这种离子可为正离子、负离子或其混合物。更高价离子包括铝离子、三价铁离子或硅离子。在另一个方面，这些类型的离子中的一种或多种不存在于本发明的膜基本上不可渗透的溶质中。

中性物质可包括例如分子量大于约200道尔顿的非离子固体。分子量可为例如至少约200道尔顿、至少约250道尔顿、至少约300道尔顿、至少约250道尔顿、至少约400道尔顿、至少约500道尔顿、至少约600道尔顿、至少约700道尔顿、至少约800道尔顿、至少约900道尔顿、至少约1,000道尔顿。中性物质可为溶解的或悬浮的。中性物质可为疏水性的、亲水性的、两者都是或两者都不是。在另一个方面，这些类型的中性物质中的一种或多种不存在于本发明的膜基本上不可渗透的溶质中。

硅酸盐可包括基于SiO₄四面体状阴离子基团的所有硅氧化合物，其中存在或不存在一个或多个金属离子。应当理解，硅酸盐可以分子量大于约200道尔顿的固体形式存在并且可为溶解的或悬浮的。分子量可为例如至少约250道尔顿、至少约300道尔顿、至少约250道尔顿、至少约400道尔顿、至少约500道尔顿、至少约600道尔顿、至少约700道尔顿、至少约800道尔顿、至少约900道尔顿、至少约1,000道尔顿。在另一个方面，这些类型的硅酸盐中的一种或多种不存在于本发明的膜基本上不可渗透的溶质中。

有机酸可包括甲酸、乙酸、丙酸、丁酸、戊酸、己酸、庚酸、辛酸、壬酸、癸酸和乳酸以及它们的衍生物和混合物。除天然存在的腐植酸和灰黄霉酸或包含氨基酸、蛋白质或复合多糖酸的生物聚合物之外，也包括酚类及其衍生物和混合物。这些酸可为质子化的或去质子化的。在另一个方面，这些类型的有机酸中的一种或多种不存在于本发明的膜基本上不可渗透的溶质中。

在另一个方面，溶质可为化学或生物反应、筛选试验或分离技术的产物。例如，溶质可为化学活性剂、药物活性剂、或生物活性剂或其混合物。在另一个方面，这些类型的试剂中的一种或多种不存在于本发明的膜基本上不可渗透的溶质中。

E.实施例

以下实施例的提出是为了向本领域的普通技术人员提供本文要求保护的化合物、组合物、制品、装置和/或方法的制备和评估方式的公开内容和说明，并且旨在仅仅对本发明进行示例，并非旨在限制发明人所认为的他们的发明的范围。已作出努力以确保相对于数量(例如，量、温度等)的精确性，但应该考虑一些误差和偏差。除非另外指明，否则份数为重量份，温度为℃或为环境温度，并且压力为处于大气压或接近于大气压。

1.一般实验方法

a.材料

N-羟乙基苯胺(n-Pani)、苯胺、牛血清白蛋白(BSA)、正甲基吡咯烷酮(NMP)、4-甲基哌啶(4-MP)、过硫酸铵(APS)、聚砜(PSf)珠(22kDa)、大肠杆菌(Escherichia coli，E.coli)和Luria-Bertani(LB)肉汤均购自Sigma Aldrich。盐酸(HCl)、二甲基亚砜(DMSO)和氢氧化钠(NaOH)球剂购自Fisher。二甲基亚砜-d₆(DMAO-d₆)购自Cambridge Isotope Laboratories。漂白剂(次氯酸钠、NaClO)购自Clorox。所有材料均可直接使用。

b.制备聚合物溶液

通过将30重量％n-Pani粉末溶解于70重量％NMP来制备n-Pani铸膜液。通过将21重量％Pani溶解于作为共溶剂的11.67wt％4-MP和67.33重量％NMP来制备Pani铸膜液。选择Pani和4-MP的重量百分比，以便维持2∶1摩尔比的4-MP∶Pani碱四聚物(0.547g 4-MP∶1g Pani碱)。通过将18重量％PSf珠溶解于82重量％NMP来制备PSf铸膜液。

c.膜制造

通过使用具有152μm的刀片高度的Gardco可调节微米制膜器将聚合物溶液分布到非织造聚酯织物(Hirose，Japan)上来手动浇铸膜。立即将浇铸膜浸入去离子水浴中，以诱导基于相转化过程的聚合物沉淀。将膜留在水浴中过夜，然后转移到填充有去离子水的自封袋中，并且存储于在4℃的冰箱中。

d.渗透性和BSA截留率

使用具有7.917em²的膜面积的封端式搅拌池(Sterlitech)进行膜渗透性和截留率测试。使用数字流量计测定渗透物流速。首先使用去离子水在20psi下将原始膜压紧，直至它们在30分钟内的通量变化小于5％。在20、15、10和5psi的压力下测定通量数据。通过绘制通量对于压力的函数图来测定纯水渗透性数据。使用BSA评估膜截留率特性。使用UV-Vis分光光度计测定浓度。由下式计算BSA截留率

R＝1-c_p/c_f，

其中c_p为渗透物中的BSA浓度并且c_f为原料液中的BSA浓度。对于耐漂白测试而言，如上所述将原始膜压紧，然后将其在含有250ppm游离氯(使用HACH Pocket Colorimeter^TMII氯试剂盒测定)的漂白剂中浸泡1或2天。如上文针对原始膜所述测定纯水渗透性和BSA截留率。

e.表面接触角

用 DSA 10测角计使用捕泡法进行膜表面接触角测定。选择该方法代替液滴法，以使得膜可在测定过程中保持润湿，这样可获得更实际的结果，尤其是对于亲水性膜而言。

f.傅里叶变换红外光谱(FT-IR)

在JASCO FT/IR-5300上进行FT-IR。将膜样品切割为小块并在真空干燥箱中干燥过夜，然后进行测定。

g.UV-Vis

用DMSO作为空白溶剂，使用Agilent 8453紫外-可见分光光度计进行UV-Vis表征。使用相同的浇铸聚合物溶液，用相同的浇铸程序在玻璃基底上浇铸无支撑膜。然后将无支撑膜剥离，在真空干燥箱中干燥过夜，使用研钵和研杵研磨成粉，然后溶解于DMSO中。

h.NMR表征

在Bruker Avance AV300(300MHz)仪器中在室温下进行¹H核磁共振(¹H NMR)表征。使用DMSO-d₆作为溶剂。另外使用无支撑膜粉末进行该研究。相对于含重氢的DMSO溶剂信号记录¹H NMR化学位移。

i.细菌粘附测试

在n-Pani、Pani和PSf膜上使用大肠杆菌作为微生物模型，进行细菌粘附测试。将纯细菌细胞培养物悬浮于LB肉汤中并在35℃下生长，以150rpm振荡并温育，直至达到指数期中期，在这时通过以3800×g离心8分钟来收获细胞。然后用新的LB培养基使细胞再悬浮至4x 10⁷个细胞/毫升的浓度。使用新型Brunswick Scientific I 24振荡培养箱，在25rpm和35℃下将大约1cm²的样品试样块在细菌悬浮液中温育24小时，然后用新的LB肉汤冲洗。然后将试样块在SYTO 9和碘化丙啶(live/dead Baclight细菌活性试剂盒L13152，Molecular Probes)中浸渍并着色15分钟。使用配备有荧光灯、荧光滤光片和4×CCD相机(FVIEW-II，Soft Imaging System，USA)的显微镜(Olympus BX51显微镜)获得试样块图像。

j.采用BSA溶液的污染测试

使用错流系统测定膜的污染行为。将每个支撑膜的19cm²切块置于错流池中。与天平相连的计算机记录渗透物随时间推移的质量变化，从而实现对通量的实时监测。使用去离子水以16psi压紧膜，直至通量稳定。然后通过手动降低操作压力来将通量归一化为68lmh(40gfd)。一旦稳定后，将贮水槽中的去离子水替换为1.5g/L BSA溶液，以观察由于BSA污染造成的通量下降。污染测试继续进行25分钟，然后用去离子水冲洗25分钟。

2.一般合成方法

a.合成PANI

按照Guillen等描述的程序合成Pani(Guillen，G.R.等，(2010)J.Mater.Chem.20，4621-4628)。通过对1M NaOH水溶液以3000rpm离心5分钟来对Pani除掺杂，然后对去离子(DI)水渗析，直至水浴的pH达到中性。在60℃下使用旋转蒸发仪获得Pani粉末(产量＝50％)。

b.合成N-PANI

N-Pani由其单体n-羟乙基苯胺通过化学氧化聚合反应聚合而成。将单体和APS溶解于1M HCl水溶液中。在室温下在强烈搅拌下将APS的溶液逐滴加入单体溶液中。使反应继续进行过夜。采用以3000rpm离心5分钟来纯化n-Pani，然后对去离子水渗析，直至水浴的pH达到中性。通过使用旋转蒸发仪在60℃下干燥来自渗析袋的聚合物分散体来获得聚合物粉末(产量＝65％)。

3.N-PANI和PANI的可加工性

由于聚合物结构中的侧链，n-Pani的极性比纯Pani更大，因此在类似NMP、DMSO等极性溶剂中溶解性更大(Chevalier，J.W.等，(1992)Macromolecules 25，3325-3331)。此外，Pani在低至5重量％的浓度下快速胶凝(方案I)(Yang，D.和Mattes，B.R.(2002)J.Polym.Sci.Pol.Phsy.40，2702-2713)。为了实现用于浇铸膜的足够高的浓度，使用诸如4-MP的仲胺防止Pani溶液胶凝(方案II)(Yang，D.和Mattes，B.R.(1999)Synthetic Met.101，746-749；Yang，D.等，(2002)Macromolecules 35，5304-5313)。然而，加入4-MP导致亲水性损耗。

方案I.

方案II.

与Pani不同，n-Pani溶液即使在高达30重量％的浓度下也不会胶凝。n-Pani的主链由75％苯环构成(上述方案II和II)，这导致其具有柔性的链结构。这种柔性使其两个相邻聚合物链不太可能形成足够数量的氢键以导致胶凝。另外，附接到氮原子的较长的柔性侧链使其两个相邻聚合物链更不太可能足够接近彼此以形成键。

4.膜的渗透性和BSA截留率

n-PANi膜表现出86.8lmh/bar(3.53gfd/psi)的渗透性，同时截留65.8％BSA。纯PANi膜具有更高的渗透性(280.4lmh/bar)，但具有更低的BSA截留率(12.9％)。

在250ppm次氯酸钠溶液中浸泡后，纯PANi膜的渗透性从280.4lmh/bar大幅上升至1328.4lmh/bar(表1)。纯PANi膜的BSA截留率也从12.9％显著下降至0，这表明暴露于氯损坏了PANi膜。在另一个方面，在氯暴露后n-PANi膜的渗透性仅仅从86.9lmh/bar略微改变为100.6lmh/bar，BSA截留率几乎没有变化。

表I.

在250ppm游离氯中浸泡2天后Pani膜从其原始的紫色变为金色，表明其由于与氯的某些反应而被漂白。另外，Pani膜表面产生裂纹，这可能是因为4-MP使膜劣化(图1)(Yang，D.和Mattes，B.R.(2002)J.Polym.Sci.Pol.Phys.40，2702-2713)。PSf膜在250ppm游离氯中浸泡2天后其表面上出现多个黑点，指示出可能的由氯导致的膜劣化。

5.膜的接触角

n-PANi膜为亲水性的，相比于Pani膜的52.8±2.3°和PSf膜的54.0±1.7°，具有接触角36.0±0.8°(图2)。在250ppm游离氯中浸泡2天后，n-PANi膜的接触角保持不变，而Pani膜的接触角从52.8±2.3°减小至42.3±2.1°，进一步证实了与氯发生反应并且显示了Pani在氯中的不稳定性。

6.聚苯胺膜的FT-IR分析

使用FT-IR光谱追踪聚苯胺膜中的苯环型和醌型基团(图3)。对于纯Pani而言，观察到醌型峰的红位移和苯环型峰的蓝位移。然而，在250ppm游离氯中浸泡2天后，n-Pani的醌型和苯环型峰保持在相同位置。Pani膜中的醌型基团与苯环型基团的强度比从0.5升高到1，而n-Pani膜的醌型基团与苯环型基团的强度比基本上保持不变(表II)。不希望收到理论的约束，纯Pani膜中的醌型强度的增大可暗示苯环型基团被氯氧化成醌型基团。

表II.

7.聚苯胺膜的UV-VIS分析

UV-Vis光谱示出了在300-1000nm测试范围内n-PANi膜的一个可见峰(苯环型峰)和Pani膜的两个峰(苯环型和醌型峰)(图4)。在250ppm游离氯中浸泡2天后，n-PANi未显示出UV-Vis光谱的变化。相比之下，Pani光谱发生显著变化。对于苯环型峰而言观察到蓝位移，并且对于醌型峰而言观察到红位移。醌型峰与苯环型峰的强度比也升高(表III)，这与IR光谱的升高一致，进一步支撑了苯环型基团被氯氧化成醌型基团的解释。

表III.

8.聚苯胺膜的NMR分析

n-Pani的NMR光谱显示，在250ppm游离氯中浸泡2天后聚合物结构中的烷基和羟基基团没有变化(图5)。纯Pani的NMR光谱显示，NMP和4-MP停留在无支撑膜中。在暴露于氯之后，NMP峰显著下降。在合成膜中，通过氢键将NMP结合到Pani主链(方案III)(G.R.Guillen，B.T.Mcverry，T.P.Farrell，R.B.Kaner和E.M.V.Hoek，Manuscript in Preparation)。不希望受到理论的约束，苯环型基团数量的减少可表明NMP可附接的潜在位点很少。FT-IR光谱中烷基基团的峰的强度下降至约3000cm^-1也可归因于例如NMP含量的下降。

方案III.

9.细菌粘附

细菌粘附测试显示，由于粘附到n-Pani膜表面的细菌更少，其比Pani膜或PSf膜中任一种更耐污染(图6)。n-Pani膜的耐污染特性可归因于其增大的亲水性。一般来讲，膜的亲水性越大，疏水性物质越不可能粘附到这种膜(Mcverry，B.T.等，(2013)Chem.Mater.25，3597-3602)。亲水性表面“亲和的”水和膜表面上的水继而可有助于防止疏水性物质粘附到膜。

n-PANi膜表现出36.0±0.8°的观察到的接触角，指示出其相比于PANi膜增大的亲水性(CA＝52.8±2.3°)。细菌粘附测试结果示于图6中，其中绿色荧光代表粘附到膜表面的大肠杆菌菌落。显而易见的是，相比于PANi膜n-PANi膜更不易于污染。这与n-PANi的较小水接触角值一致，即，较高的亲水性，这抑制了微生物与膜表面之间的不期望的疏水作用。

10. N-PANI膜的长期耐氯性

通过将在250ppm游离氯溶液中的浸泡时间延长至30天来测试n-PANi膜的长期耐氯性。每2天制备新的次氯酸盐溶液并且更换一次。在30天周期结束时，评估膜性能。在30天后，n-PANi膜保持其108.7lmh/bar的纯水渗透性和70.2％的BSA截留率(表1)，指示出杰出的长期耐氯性。在操作期间，通过用2-8ppm次氯酸盐溶液反冲1分钟或周期性地在20-400ppm游离氯中浸泡1h来进行氯清洗。氯氧化的混合效应可以浓度×时间方式表示。¹⁵n-PANi能够经受至少180,000mg h/L游离氯暴露。因此，我们相信n-PANi为长期用于水处理工厂并且不会因氯降解而失效的活性候选品。

本领域的技术人员将显而易见的是，可在不脱离本发明的范围或精神的情况下对本发明作出多种修改和变型。在考虑本说明书并实施本文所公开的发明后，本发明的其他实施方案对于本领域技术人员将显而易见。旨在使本说明书和实施例仅以举例方式考虑，而本发明的真实范围和精神由以下权利要求书指示。

11. BSA污染后的通量下降和水冲洗后的通量恢复

使用交叉流动污染(cross-flow fouling)测试(图7)进一步研究n-PANi膜的耐污染特性。在10分钟稳定通量后，将进料转换成1.5g/L BSA溶液。一旦使用BSA溶液，将存在由膜污染导致的通量的突然下降。PANi膜由于污染而失去其初始通量的63％，并且在进料被转回去离子水35分钟之后仅恢复其初始通量的44％。n-PANi膜表现出比PANi膜更大的耐污染性，在暴露于BSA溶液后仅失去其初始通量的11％，而在被去离子水冲洗后恢复其初始通量的91％。另外值得注意的是，McVerry等对聚砜膜进行了类似的测试，其中应用相同的污染技术，并且商用聚砜膜还表现出更大的污染量，在10分钟污染之后具有50％通量下降并且在用去离子水冲洗后具有62％通量恢复。因此，n-PANi由于其有效减轻污染的杰出能力而被证明是有希望的新型膜材料。

12.横截面形态和表面图像

使用JEOL JSM-6701F扫描电镜获得横截面形态和表面图像。使用无支撑膜样品进行横截面成像。所述膜由未支撑在玻璃板上的聚合物铸膜液制备，然后在去离子水浴中通过非溶剂诱导相转化进行沉淀。将所得的无支撑膜剥离并在60℃下在真空中干燥过夜。以3,000倍和100,000倍观察膜表面图像，以使孔尺寸和孔隙度形象化。为了测定氯对膜形态的损坏，将n-PANi和PANi膜在250ppm游离氯中浸泡2天，然后干燥。在600倍放大率下观察原始膜和氯暴露膜的横截面和表面图像。

膜表面SEM图像(图8a)示出了PANi膜表面上的较大孔。孔的直径为数百纳米，与此前报道的直径相当。大孔可有助于其相对较高的渗透性而较低的BSA(直径仅为8nm)截留率。相比之下，在相同放大率下，n-PANi膜表面时连续的，不具有可见的孔。在100,000倍下，可在n-PANi膜表面上看见裂隙状的孔(图8c)。使用NIH Image J软件将图像转变成黑白图片(图8d)，以便估计孔尺寸。裂隙为至多50nm长，大约10nm宽，这导致更高的BSA截留率。图8j中的表面SEM图像清晰地示出了氯暴露对膜的损坏。暴露的PANi膜的表面具有较大缺陷。