CN104262523B - 含有羧基的聚合物、其制备方法和用途、负载型催化剂以及培南类抗生素中间体的制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种含有羧基的聚合物、其制备方法和用途、负载型催化剂以及培南类抗生素中间体的制备方法。该聚合物是由三种不同结构的单体聚合制成。上述含有羧基的聚合物为交联型聚合物，聚合物链上含有大量苯环，能够提高聚合物的刚性和硬度，从而有效改善聚合物的机械性能。同时，该聚合物中以羧基作为主官能团，并将其作为载体，通过羧基与重金属进行配合反应，所制备的负载型金属催化剂中金属与聚合物之间具有更好的连接稳定性。上述两方面的因素能够改善负载型金属催化剂的稳定性，使催化剂能够反复使用而不丧失催化活性。同时，还能够减少重金属活性成分的流失，降低生产成本。

Description

含有羧基的聚合物、其制备方法和用途、负载型催化剂以及培南类抗生素中间 体的制备方法
技术领域
本发明涉及化学合成领域，具体而言，涉及一种含有羧基基团的官能化聚合物、其制备方法、其在制备负载金属催化剂中的用途、负载型金属催化剂及负载金属催化剂催化卡宾插入反应制备培南类抗生素中间体的方法。
背景技术
自从几乎半个世纪之前，Merrifield首次报道采用轻二乙烯苯交联的氯甲基化聚苯乙烯树脂用于固相多肽合成的概念以来，采用不同方式将聚合物用于化合物的合成和纯化变得越来越普遍。近来，各种类型的大分子材料例如JandaJel和Tentageld等被发展出来。它们不仅被用于固相合成的载体，同时还被用于负载试剂和催化剂等。这些材料优于Merrifield树脂的地方在于：其反应中心在其聚醚链的末端，远离了树脂中非极性的聚苯乙烯骨架，因此，对于聚合物溶胀的需求有所减小。
出于负载重金属催化剂的目的，通常会以共价键或非共价键的方式将手性或非手性的配体(如磷配体和氨基配体等)连接到聚合物上。以该聚合物作为重金属催化剂的载体，通过将重金属催化剂与载体上的上述配体进行配合，实现重金属催化剂的负载。关于这方面也已经有广泛报道(Chem.Rev.2009,109,815)。且形成的负载型催化剂能够催化特定的反应，以下将举例说明：
如下(VI)化学式所示的二元酮酯化合物是由化学式(V)所示的重氮化合物在催化剂1(铑催化剂)的催化作用下制备得到的。
催化剂1结构式如下：
其中：R2代表羧基的保护基；R3代表氢或甲基；X代表氧原子或由一个烷基取代的氮原子；R4代表合适取代的烷基基团。
具体来说，上述化学式(VI)所示的二元酮酯化合物是由化学式(V)所示的重氮化合物经N-H插入反应制备的。反应采用上述结构所示的铑化合物作为催化剂，可以与化学式(V)所示化合物形成铑卡宾，同时释放出重氮基团，最终形成产物(VI)，该产物是一种重要的培南类抗生素中间体。
然而，以上述具有磷配体和氨基配体等的聚合物作为催化剂载体，制备得到的负载型金属催化剂存在以下缺点：(1)：机械性能较差，使得催化剂容易耗损，负载在其上的昂贵重金属损失率较高；(2)：催化剂的制备产率较低；(3)：催化剂的催化活性通常较低。尤其是当催化剂中负载的是铑等昂贵重金属时，催化剂的催化活性、机械性能等直接影响着工业生产成本。
发明内容
本发明旨在提供一种含有羧基的聚合物、其制备方法和用途、负载型催化剂以及培南类抗生素中间体的制备方法，以解决现有技术中负载型金属催化剂机械性能差造成的重金属流失、生产成本高的问题。
为了实现上述目的，根据本发明的一个方面，提供了一种含有羧基的聚合物，其按摩尔百分比由以下单体聚合而成：(1)50％～99％的单体A；(2)0.5％～25％的单体B；(3)0.5％～25％的单体C；其中，单体A具有式(Ι)所示结构：
单体A中，R代表苯基或COOR’，R’代表C1～C10的烷基；
单体B具有式(II-1)至(II-8)之一所示结构：
单体C具有式(III-1)至(III-7)之一所示结构：
进一步地，R’代表C1～C5的烷基，优选代表甲基、乙基、异丙基或叔丁基。
进一步地，聚合物按摩尔百分比由以下单体聚合而成：(1)80％～99％的单体A；(2)0.5％～10％的单体B；(3)0.5％～10％的单体C。
进一步地，聚合物按摩尔百分比由以下单体聚合而成：(1)90％～99％的单体A；(2)0.5％～8％的单体B；(3)0.5％～5％的单体C。
根据本发明的另一方面，提供了一种含有羧基的聚合物的制备方法，聚合物由单体A、单体B和单体C通过悬浮聚合方法制备而成。
进一步地，聚合物由单体A、单体B和单体C于水介质中在引发剂、稳定剂和致孔剂的存在下通过悬浮聚合方法制成。
进一步地，引发剂为偶氮二异丁腈或过氧化苯甲酰，引发剂的摩尔量为单体总摩尔量的0.05～10％。
进一步地，稳定剂为水溶性聚合物和无机盐组成的混合物，优选水溶性聚合物与无机盐的质量比为0.2～5:1；水溶性聚合物为聚乙烯醇或阿拉伯树胶，无机盐为氯化钠；水溶性聚合物在水介质中的质量浓度为0.1～10％，无机盐在水介质中的质量浓度为0.2～20％。
进一步地，致孔剂为甲苯、二甲苯、氯苯和四氢呋喃中的一种或多种，致孔剂质量与单体总质量的比为0.1～3:1。
根据本发明的另一方面，提供了一种含有羧基的聚合物作为负载型金属催化剂的载体的用途。
进一步地，负载型金属催化剂为负载型铑、钯、铂、钌或铱催化剂。
根据本发明的另一方面，提供了一种负载型金属催化剂，其以上述的聚合物为载体。
进一步地，负载型金属催化剂为负载型铑、钯、铂、钌或铱催化剂。
进一步地，负载型金属催化剂为负载型铑催化剂，具有如下式(IV)所示的结构：
其中，R1代表C1～C10的烷基，优选甲基、乙基、叔丁基、正己基或正庚基；P-COO-代表聚合物经脱除氢后的残基，x代表0.1～4.0的任意数。
根据本发明的另一方面，提供了负载型金属催化剂的制备方法，负载型金属催化剂由上述的聚合物与铑的有机酸盐反应制得，反应式如下：
其中，P-COOH代表权利要求聚合物，x代表0.1～4.0的任意数，R1代表C1～C10的烷基，优选为甲基、乙基、叔丁基、正己基或正庚基。
进一步地，反应在有机溶剂中进行，有机溶剂选自四氢呋喃、甲苯、二甲苯、氯苯或二乙二醇二甲醚。
根据本发明的另一方面，提供了一种通过卡宾插入反应制备培南类抗生素中间体的方法，其由式(V)所示化合物在上述的负载型铑催化剂的催化作用下反应制得式(VI)所示培南类抗生素中间体；反应式如下：
其中，R2代表对硝基苄基、2-硝基苄基、3-硝基苄基、苄基、对氯苄基、对甲基苄基、烯丙基、甲基或乙基；R3代表氢或甲基。
进一步地，反应在有机溶剂中进行，有机溶剂选自乙酸乙酯、乙酸甲酯、乙酸异丙酯、1,4-二氧六环、四氢呋喃、甲基叔丁基醚、乙醚、二氯甲烷或1,2-二氯乙烷。
进一步地，负载型铑催化剂与式(V)所示化合物的摩尔比为1:50～2000。
进一步地，反应的温度为20～50℃。
应用本发明的含有羧基的聚合物、其制备方法和用途、负载型催化剂以及培南类抗生素中间体的制备方法。本发明所提供的含有羧基的聚合物为交联型聚合物，聚合物链上含有大量苯环，能够提高聚合物的刚性和硬度，从而有效改善聚合物的机械性能。同时，该聚合物中以羧基作为主官能团，以其作为载体，通过羧基与重金属进行配合反应，所制备的负载型金属催化剂中金属与聚合物之间具有更好的连接稳定性。上述两方面的因素能够改善负载型金属催化剂的稳定性，使催化剂能够反复使用而不丧失催化活性。还能够减少重金属活性成分的流失，降低生产成本。
具体实施方式
需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将结合实施例来详细说明本发明。
正如背景技术部分所介绍的，现有的负载型金属催化剂存在机械性能差导致的重金属流失、生产成本高的问题。为了解决这一问题，本发明发明人提供了一种含有羧基的聚合物，其按摩尔百分比由以下单体聚合而成：(1)50％～99％的单体A；(2)0.5％～25％的单体B；(3)0.5％～25％的单体C；其中，单体A具有式(Ι)所示结构：
单体A中，R代表苯基或COOR’，R’代表C1～C10的烷基；
单体B具有式(II-1)至(II-8)之一所示结构：
单体C具有式(III-1)至(III-7)之一所示结构：
本发明所提供的上述聚合物为交联型聚合物，聚合物链上含有大量苯环，能够提高聚合物的刚性和硬度，从而有效改善聚合物的机械性能。同时，该聚合物中以羧基作为主官能团，以其作为载体，通过羧基与重金属进行配合反应，所制备的负载型金属催化剂中金属原子与聚合物之间具有更好的连接稳定性。上述两方面的因素能够改善负载型金属催化剂的稳定性，使催化剂能够反复使用而不丧失催化活性。还能够减少重金属活性成分的流失，降低生产成本。此外，以该聚合物负载金属形成的催化剂，其催化活性较高，更有利于提高反应的产率。
本发明上述单体A中，R’只要按照上述范围进行选择即可。在一种优选的实施方式中，上述R’代表C1～C5的烷基，优选代表甲基、乙基、异丙基或叔丁基。通过引入R’，能够在刚性的聚合物分子链上进入部分饱和侧链，能够进一步调整分子链的柔性和链间距离。从而调整最终催化剂的机械性能。引入上述范围中的R’，能够提高最终催化剂的机械性能，同时，一定的链间距离还有利于金属原子的进入，从而使最终催化剂中具有较高的金属负载量。
本发明所提供的上述聚合物中，只要分子链中包含上述三种类型的单体，就能够在一定程度上改善聚合物的机械性能。在一种优选的实施方式中，聚合物按摩尔百分比由以下单体聚合而成：(1)80％～99％的单体A；(2)0.5％～10％的单体B；(3)0.5％～10％的单体C。通过调整三种单体之间的用量，能够调整聚合物主链中苯环的比例和羧基的含量，进而调整聚合物的机械性能和能够负载金属的量。将单体的比例控制在上述范围，有利于兼顾最终催化剂的机械性能和金属负载量。更优选地，聚合物按摩尔百分比由以下单体聚合而成：(1)90％～99％的单体A；(2)0.5％～8％的单体B；(3)0.5％～5％的单体C。
根据本发明的另一方面，提供了一种含有羧基的聚合物的制备方法，聚合物由单体A、单体B和单体C通过悬浮聚合方法制备而成。采用悬浮聚合时，利用溶剂作为反应介质，能够提高反应的稳定性和转化率。同时，悬浮聚合能够为反应提供均相体系，所形成的聚合物产物的分子量分布较窄，质量较高。
在一种优选的实施方式中，上述聚合物由单体A、单体B和单体C于水介质中在引发剂、稳定剂和致孔剂的存在下通过悬浮聚合方法制成。致孔剂能够在所制备的聚合物基体中形成空隙，使其具有较高的比表面积，从而能够提高最终负载型催化剂的金属负载量，进而提高催化剂的催化活性。
上述引发剂、稳定剂和致孔剂采用本领域技术人员在有机合成时所惯用的试剂即可。在一种优选的实施方式中，上述引发剂包括但不限于偶氮二异丁腈或过氧化苯甲酰，引发剂的摩尔量为单体总摩尔量的0.05～10％。稳定剂包括但不限于水溶性聚合物和无机盐组成的混合物，优选水溶性聚合物与无机盐的质量比为0.2～5:1；水溶性聚合物为聚乙烯醇或阿拉伯树胶，无机盐为氯化钠；水溶性聚合物在水介质中的质量浓度为0.1～10％，无机盐在水介质中的质量浓度为0.2～20％。致孔剂包括但不限于甲苯、二甲苯、氯苯和四氢呋喃中的一种或多种，致孔剂质量与单体总质量的比为0.1～3:1。
根据本发明的另一方面，提供了一种含有羧基的聚合物作为负载型金属催化剂的载体的用途。以上述聚合物作为载体，所制备的负载型金属催化剂具有较高的机械性能。同时，以羧基与金属之间的配合反应将金属负载在聚合物基体上，能够提高金属的负载稳定性。在反复使用的过程中，催化剂能够长时间保持较高的催化活性。
上述负载型金属催化剂中，负载的金属可以是本领域技术人员所熟知的金属。一种优选的实施方式中，上述负载型金属催化剂为负载型铑、钯、铂、钌或铱催化剂。
根据本发明的另一方面，提供了一种负载型金属催化剂，其以上述的聚合物为载体。
优选地，负载型金属催化剂为负载型铑、钯、铂、钌或铱催化剂。
上述类型的负载型金属催化剂均具有较高的机械性能和催化活性。在一种优选的实施方式中，上述负载型金属催化剂为负载型铑催化剂，具有如下式(IV)所示的结构：
其中，R1代表C1～C10的烷基，优选甲基、乙基、叔丁基、正己基或正庚基；P-COO-代表聚合物经脱除氢后的残基，x代表0.1～4.0的任意数。以金属铑作为催化剂活性组分，将其与上述聚合物进行配合时，产率较高，铑原子与聚合物载体之间具有更优异的负载稳定性。
根据本发明的另一方面，提供了负载型金属催化剂的制备方法，其由上述的聚合物与铑的有机酸盐反应制得。该反应中，通过将聚合物中携带的羧基官能团中的氢原子与有机酸盐中的金属原子发生置换，将金属原子负载在聚合物载体上。反应式如下：
其中，P-COOH代表权利要求聚合物，x代表0.1～4.0的任意数，R1代表C1～C10的烷基，优选为甲基、乙基、叔丁基、正己基或正庚基。采用上述反应形成的负载型铑催化剂，其具有较高的催化活性。同时，金属铑通过羧基被负载在聚合物载体上，二者之间具有较强的结合力，使得催化剂具有可反复使用且流失率小、催化活性高的优点。
根据本发明上述的教导，本领域技术人员可以选择制备催化剂的具体工艺。在一种优选的实施方式中，上述反应在有机溶剂中进行，有机溶剂选自四氢呋喃、甲苯、二甲苯、氯苯或二乙二醇二甲醚。
根据本发明的另一方面，提供了一种通过卡宾插入反应制备培南类抗生素中间体的方法，其由式(V)所示化合物在上述的负载型铑催化剂的催化作用下反应制得式(VI)所示培南类抗生素中间体；反应式如下：
其中，R2代表对硝基苄基、2-硝基苄基、3-硝基苄基、苄基、对氯苄基、对甲基苄基、烯丙基、甲基或乙基；R3代表氢或甲基。
采用本发明所提供的聚合物作为载体，所制备的负载型铑催化剂具有较高的机械性能、较高的催化活性。以其催化上述反应，制备培南类抗生素中间体(式VI)时，反应的产率较高。同时，高的机械性能使得催化剂能够循环利用而不丧失活性和流失昂贵的金属活性成分，更适用于批次反应、连续流动相反应等多种反应形式。总之，相对于现有制备方法，能明显降低反应成本、提高生产效率、减少环境污染。
上述制备培南类抗生素中间体的方法中，采用本领域技术人员惯用的工艺条件即可。在一种优选的实施方式中，上述反应在有机溶剂中进行，有机溶剂选自乙酸乙酯、乙酸甲酯、乙酸异丙酯、1,4-二氧六环、四氢呋喃、甲基叔丁基醚、乙醚、二氯甲烷或1,2-二氯乙烷。
优选地，负载型铑催化剂与式(V)所示化合物的摩尔比为1:50～2000。
优选地，反应的温度为20～50℃。
根据本发明上述的教导，本领域技术人员有能力选择具体的制备培南类抗生素中间体(式VI)的操作流程。上述方法适用于批次反应和连续流动相反应。
具体而言，批次反应流程如下：将负载型铑催化剂与有机溶剂混合，搅拌0～2小时，然后加入反应底物(即式(V)所示化合物)，控制反应温度为10～120℃，反应0.5～24小时(视反应情况而定)。过滤分离得到负载铑催化剂，用适合的溶剂洗涤，干燥，直接用于下一循环的反应，滤液直接用于下一步反应。
其中，反应底物与催化剂(以Rh计算)的摩尔比为50～2000:1；反应溶剂的用量相对于反应底物为5～30mL/g。
连续性反应流程如下：将负载型铑催化剂与有机溶剂混合，搅拌0～2小时，加入一定体积的惰性填料，与催化剂搅拌均匀，湿法装入带夹套的管式反应器，反应器夹套中通热水作为导热介质，控温10～120℃。将反应底物与有机溶剂混合，搅拌至均相，用进料泵连续泵入上述管式反应器，接收端设接收器连续接收，接收液可直接用于下一步反应。
其中，反应底物溶液的空速为0.01～0.1mL/(min·mg Rh)，这里所说的空速是指单位时间单位质量催化剂处理的液体量。反应溶剂的用量相对于反应底物为5～30mL/g。惰性填料与催化剂的体积比为0.5～5:1。
总而言之，本发明提供的聚合物为交联型聚合物，制备方法简便，羧基含量高，可有效负载金属盐用于负载型催化剂的制备，所得催化剂催化活性好且易回收。
本发明提供的负载型金属催化剂制备方法简便，负载金属含量高，结合效率高，可反复使用而不丧失催化活性，便于回收，减少了催化剂使用量，能够明显节约反应成本、减少环境污染。
本发明提供的卡宾插入反应制备培南类抗生素中间体的方法采用了上述负载型金属催化剂，催化活性高，便于回收和循环利用，适用于批次反应、连续流动相反应等多种反应形式，相对于现有制备方法，能明显降低反应成本、提高生产效率、减少环境污染。
以下结合具体实施例对本发明作进一步详细描述，这些实施例不能理解为限制本发明所要求保护的范围。
如没有特殊说明，实验所用物质均是商业化的。
实施例1至11中制备了不同的含有羧基的聚合物
实施例1
合成单体
室温下，向4-乙烯基苄醇(1,20g,149mmol)、十二烷二酸(2,30g,149mmol)和4-二甲胺基吡啶(1.82g,14.9mmol)的四氢呋喃(300mL)溶液中分批加入二环己基碳二酰亚胺(32.1g,156mmol)。室温下继续搅拌6小时，过滤除去不溶物。滤液浓缩，剩余物用乙酸乙酯(300mL)溶解，用1N盐酸(100mL×2)洗涤，无水硫酸钠干燥，然后减压浓缩。剩余物用硅胶柱色谱纯化得到化合物3(22.4g,43％产率)和化合物4(15.6g，45％产率)。
化合物3：1H NMR(CDCl3,400MHz):δ1.24–1.36(m,12H),1.57–1.68(m,4H),2.31–2.38(m,4H),5.10(s,2H),5.26(d,J＝10.9Hz,1H),5.75(d,J＝17.6Hz,1H),6.71(dd,J＝17.6,10.9Hz,1H),7.31(d,J＝8.1Hz,2H),7.40(d,J＝8.1Hz,2H)。
化合物4：1H NMR(CDCl3,400MHz):δ1.25–1.35(m,12H),1.59–1.69(m,4H),2.35(t,J＝7.5Hz,4H),5.10(s,4H),5.26(d,J＝10.9Hz,2H),5.76(d,J＝17.6Hz,2H),6.72(dd,J＝17.6,10.9Hz,2H),7.31(d,J＝8.1Hz,4H),7.40(d,J＝8.1Hz,4H)。
共聚反应
室温下，向装有机械搅拌的2L四口瓶中加入阿拉伯树胶(8.84g)和氯化钠(44.2g)和水(880mL)，用氮气鼓气3小时。将苯乙烯(5,57.5g,552mmol)、单体(3,9.15g,26.4mmol)、单体(4,7.03g,15.2mmol)、AIBN(586mg,3.57mmol)的氯苯(147.4g)溶液用油泵减压脱气3次，然后加入剧烈搅拌的水相中。反应液升温至80℃，搅拌20小时。得到的白色固体过滤，分别用水(1000mL×2)和甲醇(1000mL)洗涤，然后在索氏提取器中用四氢呋喃(1000mL)提取洗涤10小时。真空干燥得到聚合物6(51.2g,69％产率)，羧基的理论含量为0.358mmol/g。干燥状态下聚合物主粒径范围为100～900μm。
羧基的实际含量可通过用三乙基硼氢化锂还原单体至12-羟基十二烷羧酸间接测定：取1.0g聚合物6，悬浮于25mL的THF中，静置30～40分钟，然后冷却至0℃，搅拌下滴加10mL的1N的三乙基硼氢化锂的THF溶液，然后升至室温搅拌过夜。向体系中加入5mL乙酸及5mL水的混合液淬灭反应，过滤除去固体，浓缩除去THF。向体系中加入30mL的1N氢氧化钠溶液，然后用MTBE洗涤，水相用2N盐酸调节pH≤4，然后用二氯甲烷萃取，浓缩得到白色固体81mg，1H NMR测定得到12-羟基十二烷羧酸含量为84％，由此推算出聚合物中羧基含量为0.314mmol/g(计算方法：81×0.84/216.17/1.0)。
聚合物6，FT-IR(KBr,cm-1)：3416,3083,3060,2920,2851,1636,1601,1130,757,696。1800cm-1附近没有吸收峰，说明双键已经聚合完全。
实施例2
合成单体
在40～45℃下，将4-乙烯基苄氯(7,5.0g,31.92mmol)的乙醇溶液缓慢加入一甲胺的乙醇溶液中(33.3％,150mL,1.6mol)。反应完全后，反应混合物冷却，加入碳酸钾(6.62g,47.9mmol)继续搅拌1小时。过滤除去固体，滤液浓缩得到红色油状物化合物8的粗品(1H NMR产率：52％)，直接用于下一步反应。
化合物8：1H NMR(CDCl3,400MHz):δ2.45(s,3H),3.74(s,2H),5.22(d,J＝10.9Hz,1H),5.73(d,J＝17.6Hz,1H),6.71(dd,J＝17.6,10.9Hz,1H),7.27(d,J＝7.9Hz,2H),7.37(d,J＝7.9Hz,2H)。
室温下，将十二烷二酸(2，20.6g,89.5mmol)溶解于四氢呋喃(350mL)中，分批加入二羰基咪唑(29.0g,179mmol)，继续搅拌1小时，然后加入化合物8(12.5g,1H NMR含量，84.9mmol)。室温下反应4小时，浓缩，粗品用乙酸乙酯(200mL)溶解，然后用3N的盐酸(50mL×2)和饱和食盐水(100mL)洗涤，用无水硫酸钠干燥。过滤除去干燥剂，浓缩，粗品用硅胶柱色谱纯化得到白色固体化合物9(14.7g,48％产率)和化合物10(9.84g,45％产率)。
化合物9：1H NMR(d6-DMSO,400MHz):δ1.20–1.30(m,12H),1.42–1.55(m,4H),2.16–2.20(m,4H),2.80(s,1.1H),2.88(s,1.9H),4.47(s,1.3H),4.54(s,0.7H),5.21–5.25(m,1H),5.77–5.83(m,1H),6.67–6.75(m,1H),7.13–7.17(m,2H),7.40–7.47(m,2H),11.98(s,1H)。
化合物10：1H NMR(CDCl3,400MHz):δ1.19–1.40(m,12H),1.59–1.71(m,4H),2.30–2.38(m,4H),2.89(s,3.5H),2.92(s,2.5H),4.50(s,1.6H),4.56(s,2.4H),5.19–5.25(m,2H),5.69–5.76(m,2H),6.64–6.71(m,2H),7.09–7.19(m,4H),7.33–7.40(m,4H)。
共聚反应
室温下，向装有机械搅拌的3L四口瓶中加入阿拉伯树胶(12g)和氯化钠(60g)和水(1200mL)，用氮气鼓气3小时。将苯乙烯(5,82.4g,791.7mmol)、单体(9,13.7g,38.1mmol)、单体(10,8.70g,17.8mmol)、AIBN(835mg,5.08mmol)的氯苯(179.5g)和四氢呋喃(29.2g)溶液用油泵减压脱气3次，然后加入剧烈搅拌的水相中。反应液升温至80℃，搅拌20小时。得到的白色固体过滤，分别用水(1200mL×2)和甲醇(1200mL)洗涤，然后在索氏提取器中用四氢呋喃(1200mL)提取洗涤10小时。真空干燥得到聚合物11(75.1g,72％产率)，羧基的理论含量为0.365mmol/g。干燥状态下聚合物主粒径范围为200～800μm。
元素分析测定得C：88.75％，H：7.935％，N：0.99％，因此O含量则为2.325％。由此计算得到羧基的实际含量为0.373mmol/g。
聚合物11，FT-IR(KBr,cm-1)：3417,3082,3025,2920,2850,1648,1601,1452,757,694。1800cm-1附近没有吸收峰，说明双键已经聚合完全。
实施例3
合成单体
化合物13的合成
室温下，依次向反应瓶中加入8-溴-1-辛醇(12,11.0g,52.6mmol)、二氢吡喃(22.1g,263mmol)和对甲苯磺酸吡啶盐(528.7mg,2.1mmol)的二氯甲烷(110mL)，室温下搅拌直至反应完全。反应液浓缩至无馏分，粗品用硅胶柱色谱纯化得到黄色油状物化合物13(14.1g,89％产率)。
化合物13：1H NMR(CDCl3,400MHz):δ1.28–1.46(m,8H),1.48–1.62(m,6H),1.66–1.74(m,1H),1.79–1.87(m,3H),3.34–3.41(m,3H),3.46–3.51(m,1H),3.69–3.75(m,1H),3.83–3.88(m,1H),4.55–4.57(m,1H)。
化合物16的合成
冰水浴下，将4-乙烯基苄醇(1,4.0g,29.8mmol)的DMF(2mL)溶液加入NaH(60％含量,1.30g,32.4mmol)的DMF(36mL)悬浮液中，然后在冰水浴下搅拌15分钟。将化合物13(7.92g,27.0mmol)溶于DMF(2mL)中加入反应液，然后升至室温，继续搅拌4小时，然后用冰水浴冷却，用饱和氯化铵淬灭反应。用EtOAc(3×40mL)萃取，合并有机相，用饱和食盐水(40mL)洗涤，用无水硫酸钠干燥。过滤除去干燥剂，滤液浓缩，粗品用硅胶柱色谱纯化除去大极性物质得到无色油状化合物14(8.0g,85％粗产率)。
将化合物14的粗品(8.0g,23.0mmol)溶于甲醇(80mL)，加入对甲苯磺酸(158mg,0.92mmol)，室温搅拌至反应完全。反应液浓缩，粗产物用硅胶柱色谱纯化得到白色固体化合物15(4.34g,72％产率)。
将化合物15(4.34g,16.5mmol)和四甲基哌啶氮氧化物(TEMPO)(181mg,1.16mmol)悬浮于乙腈(80mL)和磷酸氢二钠和磷酸二氢钠缓冲盐(60mL,0.67N,pH＝6.7)中，加热至35℃。将亚氯酸钠(3.32g,33.1mmol)的水(13mL)溶液和稀释后的次氯酸钠(0.13mL 9％的次氯酸钠稀释至4.1mL,2.0mol％)溶液在0.5小时内同时缓慢加入反应体系中，35℃下搅拌至反应完全。冷却至室温，加入水(30mL)，用2N的氢氧化钠溶液调节体系pH＝8.0。得到的白色固体过滤，用甲基叔丁基醚(20mL×3)洗涤。收集固体，悬浮与甲基叔丁基醚(40mL)和水(30mL)中，水相用2N的盐酸调节pH到3～4。静置分出有机相，水相用甲基叔丁基醚(20mL)萃取。有机相合并，用无水硫酸钠干燥。过滤除去干燥剂，滤液浓缩得到白色固体化合物16(3.64g,80％产率)。
化合物16：1H NMR(CDCl3,400MHz):δ1.30–1.42(m,6H),1.58–1.68(m,4H),2.33–2.38(m,2H),3.44–3.47(m,2H),4.50(s,2H),5.24(d,J＝10.9Hz,1H),5.75(d,J＝17.1Hz,1H),6.72(dd,J＝17.6,10.9Hz,1H),7.30(d,J＝7.8Hz,2H),7.40(d,J＝8.1Hz,2H)。
化合物17参考文献(J.Org.Chem.1996,61,8321–8324)由聚乙二醇400制备得到，平均n＝7.7，平均分子量为634.34。
共聚反应
室温下，向装有机械搅拌的250mL四口瓶中加入阿拉伯树胶(0.58g)和氯化钠(2.9g)和水(58mL)，用氮气鼓气3小时。将苯乙烯(5,3.5g,33.6mmol)、单体(16,497mg,1.8mmol)、单体(17,155mg,0.24mmol)、AIBN(35.6mg,0.22mmol)的氯苯(4.15g)溶液用油泵减压脱气3次，然后加入剧烈搅拌的水相中。反应液升温至80℃，搅拌20小时。得到的白色固体过滤，分别用水(80mL×2)和甲醇(80mL)洗涤，然后在索氏提取器中用四氢呋喃(80mL)提取洗涤10小时。真空干燥得到聚合物18(2.5g,60％产率)，羧基的理论含量为0.433mmol/g。干燥状态下聚合物主粒径范围为100～750μm。
羧基的实际含量按照以下方式测定：
室温下，取1.0g聚合物18，悬浮于40mL二氯甲烷中，静置30～40分钟，然后搅拌下加入2.0g苄胺，220mg的4-二甲胺基吡啶，1.87g三乙胺，最后分批加入3.56g的EDCI，搅拌过夜。将体系抽滤，依次用二氯甲烷，四氢呋喃，甲醇，水，甲醇洗涤。得到的聚合物再用相同的条件反应2次，最后得到的聚合物在40～50℃下减压干燥过夜。
采用元素分析测定各元素含量为：C：89.30％，H：7.836％，N：0.56％。计算得到的O含量为2.308％。计算N原子的摩尔含量为0.400mmol/g(计算过程：0.56/14/1)，经校正后羧基的实际含量为0.386mmol/g。
聚合物18，FT-IR(KBr,cm-1)：3413,3060，3001,2923,2852,1704，1654，1617，1495，756。1800cm-1附近没有吸收峰，说明双键已经聚合完全。
实施例4
合成单体
化合物19和20的合成
室温下，向反应瓶中加入氢化钠(60％含量,7.15g,178.7mmol)和DMF(80mL)，冷却至0℃,滴加对乙烯基苄醇(1,20g,149.0mmol)的DMF(20mL)溶液，滴毕，继续搅拌30分钟，然后滴加1，6-二溴己烷(36.3g,149.0mmol)的DMF(20mL)溶液。滴毕，反应升至室温继续搅拌5小时。加饱和氯化铵淬灭反应，用甲基叔丁基醚萃取。合并有机相，用饱和食盐水洗涤，无水硫酸钠干燥。过滤除去干燥剂，减压浓缩至无馏分，粗品用硅胶柱色谱纯化得化合物19(15.9g,36％产率)和化合物20(3.91g,15％产率)。
化合物19和化合物20的核磁与文献(Angew.Chem.,Int.Ed.2010,49,6979–6983)报道一致。
化合物22的合成
室温下，向反应瓶中加入化合物19(12g,40.0mmol)和二甲基亚砜(36mL)，然后加入碳酸钾(11.1g)的水(12mL)溶液,加热至80℃搅拌20小时。冷却至室温，加水稀释，然后用乙酸乙酯萃取。合并有机相，用饱和氯化铵洗涤，无水硫酸钠干燥。过滤除去干燥剂，减压浓缩至无馏分，粗品用硅胶柱色谱纯化得化合物21(7.1g,75％产率)。
将化合物21(6.8g,29mmol)和四甲基哌啶氮氧化物(TEMPO)(318mg,2mmol)悬浮于乙腈(120mL)和磷酸氢二钠和磷酸二氢钠缓冲盐(90mL,0.67N,pH＝6.7)中，加热至35℃。将亚氯酸钠(5.25g,58mmol)的水(22mL)溶液和稀释后的次氯酸钠(0.23mL 9％的次氯酸钠稀释至7.2mL,2.0mol％)溶液在0.5小时内同时缓慢的加入反应体系中。在35℃下搅拌至反应完全。冷却至室温，加入水(30mL)，用2N的氢氧化钠溶液调节pH到8.0。得到的白色固体过滤，用甲基叔丁基醚(30mL×3)洗涤。收集固体，悬浮于甲基叔丁基醚(60mL)和水(40mL)中，水相用2N的盐酸调节pH到3～4。静置分出有机相，水相用甲基叔丁基醚(30mL)萃取。有机相合并，用无水硫酸钠干燥。过滤除去干燥剂，滤液浓缩得到化合物22(3.64g,77％产率)。
化合物22：1H NMR(CDCl3,400MHz):δ1.28–1.35(m,2H),1.56–1.66(m,5H),2.33–2.36(m,2H),3.45–3.47(m,2H),4.50(s,2H),5.18(d,J＝10.7Hz,1H),5.70(d,J＝17.6Hz,1H),6.69(dd,J＝17.6,10.7Hz,1H),7.27(d,J＝7.8Hz,2H),7.30(d,J＝7.8Hz,2H)。
共聚反应
室温下，向装有机械搅拌的500mL四口瓶中加入阿拉伯树胶(1.5g)和氯化钠(3.0g)和水(150mL)，用氮气鼓气5小时。将苯乙烯(5,5g,48mmol)、单体(22,640mg,2.58mmol)、单体(20,350mg,1.03mmol)、AIBN(50.8mg,0.3mmol)的氯苯(9.0g)和四氢呋喃(1.0g)溶液用油泵减压脱气3次，然后加入剧烈搅拌的水相中。反应液升温至80℃，搅拌20小时。得到的白色固体过滤，分别用水(100mL×2)和甲醇(100mL)洗涤，然后在索氏提取器中用四氢呋喃(100mL)提取洗涤10小时。真空干燥得到聚合物23(4.40g,75％产率)，羧基的理论含量为0.433mmol/g。干燥状态下聚合物主粒径范围为100～750μm。
羧基的含量按照以下方式测定：
室温下，取1.0g聚合物23，悬浮于40mL二氯甲烷中，静置30～40分钟，然后搅拌下加入2.0g苄胺，220mg的4-二甲胺基吡啶，1.87g三乙胺，最后分批加入3.56g的EDCI，搅拌过夜。将体系抽滤，依次用二氯甲烷，四氢呋喃，甲醇，水，甲醇洗涤。得到的聚合物再用相同的条件反应2次，最后得到的聚合物在40～50℃下减压干燥过夜。
采用元素分析测定各元素含量为：C：89.89％，H：7.735％，N：0.54％。计算得到的O含量为1.835％。计算N原子的摩尔含量为0.386mmol/g(计算过程：0.54/14/1)，经校正后，羧基的实际含量约为0.378mmol/g。
聚合物23，FT-IR(KBr,cm-1)：3413,3025,2922,2851,1653，1601，1493，1452，695。1800cm-1附近没有吸收峰，说明双键已经聚合完全。
实施例5
合成单体
化合物27的合成
室温下向反应瓶中加入镁屑(7.07g,295mmol)及乙醚(12mL)，然后将对乙烯基苄氯(7,15g,98.3mmol)溶于100mL的乙醚中，先加入约6％的溶液略微加热引发反应，然后将其他的溶液在保持反应体系微沸的情况下，缓慢滴入反应体系。滴毕，在38～40℃下搅拌0.5小时，然后冷却至室温，静置备用。
室温下向反应瓶中加入化合物13(19.2g,65.5mmol)和THF(40mL)，然后加入四氯酸铜锂的四氢呋喃溶液(2.6mL,2.6mmol)，冷却至0℃。滴加上述新鲜制备的化合物24的乙醚溶液，滴毕自然升至室温反应24小时。用15体积的饱和氯化铵淬灭反应，滤过一层硅藻土除去生成的固体，然后用甲基叔丁基醚萃取。合并有机相，用饱和食盐水洗涤，然后用无水硫酸钠干燥。过滤除去干燥剂，减压浓缩至无馏分得化合物25的粗品(17.4g)，直接用于下一步反应。
将化合物25的粗品(17.4g)溶于甲醇(160mL)，加入对甲苯磺酸(564mg,3.27mmol)，室温搅拌至反应完全。反应液浓缩，粗产物用硅胶柱色谱纯化得到化合物26(11.0g,68％产率)。
将化合物26(10g,40.6mmol)和四甲基哌啶氮氧化物(TEMPO)(445mg,2.85mmol)悬浮于乙腈(180mL)和磷酸氢二钠和磷酸二氢钠缓冲盐(135mL,0.67N,pH＝6.7)中，加热至35℃。将亚氯酸钠(8.16g,81.5mmol)的水(32mL)溶液和稀释后的次氯酸钠(将0.32mL的9％次氯酸钠溶液稀释至10mL,2.0mol％)溶液在0.5小时内同时缓慢的加入反应体系中。35℃下搅拌至反应完全。冷却至室温，加入水(80mL)，用2N的氢氧化钠溶液调节pH到8.0。得到的白色固体过滤，用甲基叔丁基醚(50mL×3)洗涤。收集固体，悬浮与甲基叔丁基醚(100mL)和水(80mL)中，水相用2N的盐酸调节pH到3～4。静置分出有机相，水相用甲基叔丁基醚(40mL)萃取。有机相合并，用无水硫酸钠干燥。过滤除去干燥剂，滤液浓缩得到化合物27(8.98g,85％产率)。
化合物27：1H NMR(CDCl3,400MHz):δ1.25–1.34(m,8H),1.56–1.66(m,4H),2.34(t,J＝7.5Hz,2H),2.58(t,J＝7.7Hz,2H),5.18(d,J＝10.7Hz,1H),5.70(d,J＝17.6Hz,1H),6.69(dd,J＝17.6,10.9Hz,1H),7.13(d,J＝7.7Hz,2H),7.32(d,J＝7.6Hz,2H)。
化合物28的合成
室温下向反应瓶中加入镁屑(7.07g,295mmol)及乙醚(12mL)，然后将对乙烯基苄氯(7,15g,98.3mmol)溶于100mL的乙醚中，先加入约6％的溶液略微加热引发反应，然后将其他的溶液在保持反应体系微沸的情况下，缓慢滴入反应体系。滴毕，在38～40℃下搅拌0.5小时，然后冷却至室温，静置备用。
室温下向反应瓶中加入1,6-二溴己烷(6.0g,24.6mmol)和THF(20mL)，然后加入四氯酸铜锂的四氢呋喃溶液(2mL,2mmol)，冷却至0℃。滴加上述新鲜制备的化合物24的乙醚溶液，滴毕，自然升至室温反应24小时。用15体积的饱和氯化铵淬灭反应，滤过一层硅藻土除去生成的固体，然后用甲基叔丁基醚萃取。合并有机相，用饱和食盐水洗涤，然后用无水硫酸钠干燥。过滤除去干燥剂，减压浓缩至无馏分，粗品用硅胶柱色谱纯化得到化合物28(5.95g,76％收率)。
化合物28：1H NMR(CDCl3,400MHz):δ1.24–1.36(m,8H),1.57–1.65(m,4H),2.60(t,J＝7.6Hz,4H),5.20(d,J＝10.6Hz,2H),5.71(d,J＝17.5Hz,2H),6.71(dd,J＝17.5,10.6Hz,2H),7.15(d,J＝7.9Hz,4H),7.34(d,J＝7.9Hz,4H)。
共聚反应
室温下，向装有机械搅拌的500mL四口瓶中加入阿拉伯树胶(1.3g)和氯化钠(2.6g)和水(130mL)，用氮气鼓气5小时。将苯乙烯(5,5g,48mmol)、单体(27,747mg,2.87mmol)、单体(28,414mg,1.30mmol)、AIBN(50.8mg,0.3mmol)的氯苯(6.2g)和四氢呋喃(1.2g)溶液用油泵减压脱气3次，然后加入剧烈搅拌的水相中。反应液升温至80℃，搅拌20小时。得到的白色固体过滤，分别用水(100mL×2)和甲醇(100mL)洗涤，然后在索氏提取器中用四氢呋喃(100mL)提取洗涤10小时。真空干燥得到聚合物29(4.31g,70％产率)，羧基的理论含量为0.465mmol/g。干燥状态下聚合物主粒径范围为150～750μm。
元素分析测定值：C：90.07％，H：8.259％，得到O的含量为：1.671％，因此羧基的实际含量约为0.522mmol/g。
聚合物29，FT-IR(KBr,cm-1)：3418,3026,2922,2851,1705,1493,1452,697。1800cm-1附近没有吸收峰，说明双键已经聚合完全。
实施例6
合成单体
化合物30的合成
化合物8的合成同实施例2。
室温下向反应瓶中加入化合物8(9.57g,65mmol，按照上一步的理论产量计算得到)的粗品，碳酸钠(14.4g,135.8mmol)，6-溴己酸甲酯(16.3g,78mmol)和N,N-二甲基乙酰胺(50mL)，反应液加热至75℃反应16小时。加水稀释，用乙酸乙酯萃取。合并有机相，饱和食盐水洗涤，然后用无水硫酸钠干燥。过滤除去干燥剂，减压浓缩至无馏分，粗品用硅胶柱色谱纯化得到化合物30(9.84g,55％收率)。
化合物30：1H NMR(CDCl3,400MHz):δ1.27–1.37(m,2H),1.51(dd,J＝14.8,7.5Hz,2H),1.62(dd,J＝15.2,7.6Hz,2H),2.17(s,3H),2.32(dt,J＝15.2,7.4Hz,4H),3.45(s,2H),3.66(s,3H),5.21(d,J＝10.9Hz,1H),5.72(d,J＝17.6Hz,1H),6.70(dd,J＝17.7,10.9Hz,1H),7.25(d,J＝8.1Hz,2H),7.35(d,J＝8.1Hz,2H)。
化合物31的合成
室温下向反应瓶中加入化合物8(9.27g,63mmol，按照上一步的理论产量计算得到)的粗品，碳酸钠(14.6g,138mmol)，1,6-二溴己烷(5.12g,21mmol)和N,N-二甲基乙酰胺(50mL)，反应液加热至75℃反应16小时。加水稀释，用乙酸乙酯萃取。合并有机相，饱和食盐水洗涤，然后用无水硫酸钠干燥。过滤除去干燥剂，减压浓缩至无馏分，粗品用硅胶柱色谱纯化得到化合物31(3.88g,49％收率)。
化合物31：1H NMR(CDCl3,400MHz):δ1.27–1.34(m,4H),1.46–1.55(m,4H),2.17(s,6H),2.32–2.35(m,4H),3.46(s,4H),5.21(d,J＝10.9Hz,2H),5.73(d,J＝17.6Hz,2H),6.71(dd,J＝17.6,10.9Hz,2H),7.25(d,J＝8.1Hz,2H),7.35(d,J＝8.1Hz,4H)。
共聚反应
室温下，向装有机械搅拌的1000mL四口瓶中加入阿拉伯树胶(2.0g)和氯化钠(5g)和水(240mL)，用氮气鼓气5小时。将苯乙烯(5,10g,96mmol)、单体(30,1.11g,4.04mmol)、单体(31,376mg,1.0mmol)、BPO(过氧化苯甲酰)(145mg,0.6mmol)的甲苯(11.4g)溶液用油泵减压脱气3次，然后加入剧烈搅拌的水相中。反应液升温至90℃，搅拌24小时。得到的白色固体过滤，分别用水(120mL×2)和甲醇(120mL)洗涤，然后在索氏提取器中用四氢呋喃(120mL)提取洗涤10小时。真空干燥得到聚合物32(7.7g,67％产率)，酯基的含量按照所用单体的比例计算得到，为0.352mmol/g。
室温下，将聚合物32(7.7g,约2.71mmol)悬浮于四氢呋喃(77mL)中，静置0.5小时，然后加入氢氧化钠(2.17g,54mmol)的水(36mL)溶液，升温至50℃搅拌3天。过滤，依次用水，1mol/L盐酸，水，饱和碳酸氢钠，水，甲醇洗涤，干燥得聚合物33(7.1g)。羧基的理论含量为0.352mmol/g。干燥状态下聚合物主粒径范围为150～750μm。
元素分析测定值：C：90.10％，H：7.930％，N：0.82％，计算得到的O含量为1.150％，因此羧基的实际含量约为0.359mmol/g。
聚合物33，FT-IR(KBr,cm-1)：3443,3025,2921,2852,1601,1493，1452,755,696。1800cm-1附近没有吸收峰，说明双键已经聚合完全。
实施例7
合成单体
化合物37的合成
室温下向反应瓶中加入3，5-二羟基苯甲酸(50g,324.4mmol)以及甲醇(500mL)，然后加入浓硫酸(5g)。混合液加热至回流反应10小时。反应液冷却至室温，减压浓缩至无馏分。加入乙酸乙酯溶解，然后依次用饱和碳酸氢钠溶液和饱和食盐水洗涤，然后用无水硫酸钠干燥。过滤除去干燥剂，减压浓缩至无馏分。粗品加入二氯甲烷(750mL)及对甲苯磺酸一水合物(3.08g,16mmol)，冷却至0℃，滴加二氢吡喃(81.8g,974mmol)，滴毕，自然恢复到室温反应。反应完全后，体系用10体积的饱和NaHCO3淬灭，分出有机相，用5体积的饱和食盐水洗涤，然后用无水硫酸钠干燥。过滤除去干燥剂，减压浓缩至无馏分得化合物34的粗品(98.2g,～90％产率)，直接用于下一步反应。
室温下向反应瓶中加入四氢铝锂(12.2g,321mmol)以及四氢呋喃(200mL)，然后冷却至0℃。滴加化合物34(98g,292mmol)的四氢呋喃(800mL)溶液。滴毕，继续搅拌30分钟，然后依次用水(12.2g)，10％氢氧化钠(24.4g)和水(36.6g)淬灭，过滤，滤饼用四氢呋喃洗涤，浓缩得化合物35(88.2g,98％收率)，直接用于下一步反应。
室温下向反应瓶中加入NaH(60％含量,7.05g,176mmol)及DMF(180mL)，冷却至0℃，然后滴加化合物35(50g,162mmol)的DMF(45mL)溶液，滴毕后继续搅拌0.5小时，然后滴入对乙烯基苄氯(7,26.8g,176mmol)。混合液自然升至室温搅拌4小时。用饱和氯化铵淬灭反应，然后用MTBE萃取。合并有机相，然后用饱和食盐水洗涤，无水硫酸钠干燥。过滤除去干燥剂，减压浓缩至无馏分得化合物36的粗品，直接用于下一步反应。
室温下向反应瓶中加入化合物36的粗品和甲醇(400mL)，然后加入对甲苯磺酸吡啶盐(4.07g,16.2mmol)，室温下搅拌18小时。反应体系浓缩至无馏分，粗品用硅胶柱色谱纯化得化合物37(35.2g,两步85％收率)。
化合物37：1H NMR(d6-DMSO,400MHz):δ4.35(s,2H),4.47(s,2H),5.25(d,J＝10.9Hz,1H),5.83(d,J＝17.7Hz,1H),6.13(s,1H),6.21(s,2H),6.73(dd,J＝17.6,10.9Hz,1H),7.32(d,J＝7.8Hz,2H),7.47(d,J＝7.9Hz,2H),9.22(s,2H)。
化合物39的合成
室温下向反应瓶中加入化合物37(6.0g,23.4mmol)、6-溴己酸甲酯(10.76g,51.5mmol)、碳酸钾(7.12g,51.5mmol)、碘化钾(777mg,4.7mmol)和乙腈(120mL)，反应液加热至回流反应20小时。减压过滤除去固体，滤液减压浓缩至无馏分，粗品用硅胶柱色谱纯化得化合物38(9.72g,81％收率)。
室温下向反应瓶中加入化合物38(9.72g,18.9mmol)及甲醇(50mL)，然后加入NaOH(2.27g,56.8mmol)的水(20mL)溶液，室温下搅拌2小时。减压浓缩除去大部分甲醇，剩余物加水稀释，然后用甲基叔丁基醚洗涤。水相用3N的盐酸调节至pH≤2，然后用EtOAc萃取。合并有机相，用无水硫酸钠干燥。过滤除去干燥剂，减压浓缩得到化合物39(8.42g,92％产率)。
化合物39：1H NMR(CDCl3,400MHz):δ1.48–1.56(m,4H),1.67–1.75(m,4H),1.75–1.81(m,4H),2.39(t,J＝7.4Hz,4H),3.94(t,J＝6.3Hz,4H),5.24(d,J＝10.9Hz,1H),5.75(d,J＝18.1Hz,1H),6.37(t,J＝2.1Hz,1H),6.49(d,J＝2.1Hz,2H),6.72(dd,J＝17.6,10.9Hz,1H),7.32(d,J＝8.1Hz,2H),7.40(d,J＝8.1Hz,2H)。
共聚反应
室温下，向装有机械搅拌的1000mL四口瓶中加入聚乙烯醇(2.0g)和氯化钠(2.0g)和水(200mL)，加热至完全溶解，然后降至室温，用氮气鼓气5小时。将苯乙烯(5,8g,76.8mmol)、单体(39,0.98g,2.02mmol)、单体(17,实施例3制备，1.28g,2.02mmol)、AIBN(131.4mg,0.8mmol)的氯苯(10.3g)和四氢呋喃(3.4g)溶液用油泵减压脱气3次，然后加入剧烈搅拌的水相中。反应液升温至80℃，搅拌24小时。得到的白色固体过滤，分别用水(120mL×2)和甲醇(120mL)洗涤，然后在索氏提取器中用四氢呋喃(120mL)提取洗涤16小时。真空干燥得到聚合物40(7.39g,72％产率)，羧基的理论含量为0.393mmol/g。干燥状态下聚合物主粒径范围为100～900μm。
羧基的含量按照以下方式测定：
室温下，取1.0g聚合物40，悬浮于40mL二氯甲烷中，静置30～40分钟，然后搅拌下加入2.0g苄胺，220mg的4-二甲胺基吡啶，1.87g三乙胺，最后分批加入3.56g的EDCI，搅拌过夜。将体系抽滤，依次用二氯甲烷，四氢呋喃，甲醇，水，甲醇洗涤。得到的聚合物再用相同的条件反应2次，最后得到的聚合物在40～50℃下减压干燥过夜。
采用元素分析测定各元素含量为：C：87.23％，H：7.799％，N：0.57％。计算得到的O含量为4.41％。计算N原子的摩尔含量为0.407mmol/g，经校正后，羧基的实际含量约为0.393mmol/g。
聚合物40，FT-IR(KBr,cm-1)：3420,3025,3001,2921,1737,1601,1493,1452,756,695,536。1800cm-1附近没有吸收峰，说明双键已经聚合完全。
实施例8
合成单体
单体41参考文献(Macromolecules,2004,37:377–384)制备得到。
共聚反应
室温下，向装有机械搅拌的500mL四口瓶中加入聚乙烯醇(0.6g)和氯化钠(1.2g)和水(120mL)，加热至完全溶解，然后降至室温，用氮气鼓气5小时。将苯乙烯(5,8g,76.8mmol)、单体(41,1.23g,6.98mmol)、单体(42,55％含量，邻二乙烯基苯和对二乙烯苯的混合物，0.83g,3.49mmol)，AIBN(115mg,0.7mmol)的甲苯(4.8g)溶液用油泵减压脱气3次，然后加入剧烈搅拌的水相中。反应液升温至80℃，搅拌24小时。得到的白色固体过滤，分别用水(120mL×2)和甲醇(120mL)洗涤，然后在索氏提取器中用四氢呋喃(120mL)提取洗涤16小时。真空干燥得到聚合物43(7.36g,76％产率)，羧基的理论含量为0.721mmol/g。干燥状态下聚合物主粒径范围为200～900μm。
元素分析测定值：C：89.59％，H：7.577％，计算得到的O含量为2.833％，因此羧基的含量约为0.885mmol/g。
聚合物43，FT-IR(KBr,cm-1)：3417,3025,2921,2851,1601,1493,1452,756,696。1800cm-1附近没有吸收峰，说明双键已经聚合完全。
实施例9
合成单体
化合物46的合成
室温下向反应瓶中加入对羟基苯乙烯(44,5.0g,41mmol)、6-溴己酸甲酯(10.76g,51.5mmol)、碳酸钾(7.12g,51.5mmol)、碘化钾(690mg,0.41mmol)和乙腈(75mL)，反应液加热至回流反应20小时。减压过滤除去固体，滤液减压浓缩至无馏分，粗品用硅胶柱色谱纯化得化合物45(8.96g,88％收率)。
室温下向反应瓶中加入化合物45(8.8g,35.4mmol)及甲醇(45mL)，然后加入NaOH(2.12g,53.1mmol)的水(20mL)溶液，室温下搅拌1小时。减压浓缩除去大部分甲醇，剩余物加水稀释，然后用甲基叔丁基醚洗涤。水相用3mol/L的盐酸调节至pH≤2，然后用EtOAc萃取。合并有机相，用无水硫酸钠干燥。过滤除去干燥剂，减压浓缩得到化合物46(7.88g,95％产率)。
化合物46：1H NMR(CDCl3,400MHz):δ1.29–1.36(m,2H),1.45–1.55(m,2H),1.57–1.69(m,2H),2.37(t,J＝7.4Hz,2H),4.01–4.07(m,2H),5.12(d,J＝10.9Hz,1H),5.61(d,J＝17.6Hz,1H),6.66(dd,J＝17.6,10.9Hz,1H),6.86(d,J＝8.7Hz,2H),7.35(d,J＝8.7Hz,2H)。
化合物49的合成
化合物49参考文献(化学试剂,2006,28:1–2)合成。
共聚反应
室温下，向装有机械搅拌的500mL四口瓶中加入阿拉伯胶(1.5g)和氯化钠(4.5g)和水(150mL)，用氮气鼓气5小时。将苯乙烯(5,12g,115.2mmol)、单体(46,1.14g,4.88mmol)、单体(49,，538.7mg,1.83mmol)、AIBN(98mg,0.6mmol)的甲苯(10g)和四氢呋喃(3.6g)溶液用油泵减压脱气3次，然后加入剧烈搅拌的水相中。反应液升温至80℃，搅拌24小时。得到的白色固体过滤，分别用水(150mL×2)和甲醇(150mL)洗涤，然后在索氏提取器中用四氢呋喃(150mL)提取洗涤16小时。真空干燥得到聚合物50(10.8g,79％产率)，羧基的理论含量为0.359mmol/g。干燥状态下聚合物主粒径范围为200～800μm。
羧基的含量按照以下方式测定：
室温下，取1.0g聚合物50，悬浮于40mL二氯甲烷中，静置30～40分钟，然后搅拌下加入2.0g苄胺，220mg的4-二甲胺基吡啶，1.87g三乙胺，最后分批加入3.56g的EDCI，搅拌过夜。将体系抽滤，依次用二氯甲烷、四氢呋喃、甲醇、水、甲醇洗涤。得到的聚合物再用相同的条件反应2次，最后得到的聚合物在40～50℃下减压干燥过夜。
采用元素分析测定各元素含量为：C：90.38％，H：7.740％，N：0.45％。计算得到的O含量为1.430％。计算N原子的摩尔含量为0.321mmol/g，经校正后，羧基的含量约为0.312mmol/g。
聚合物50，FT-IR(KBr,cm-1)：3413,3060,3025,2921,2852,1601,1493,1452,1250,1028,756,696。1800cm-1附近没有吸收峰，说明双键已经聚合完全。
实施例10
合成单体
化合物53的合成
室温下向反应瓶中加入无水氯化铝(400g,3mol)和二氯甲烷(1.5L)，降温至0℃，滴加乙酰氯(234.7g,3mol)的二氯甲烷(500mL)溶液，然后滴加β-溴苯乙烷(500g,2.72mmol)的二氯甲烷(500mL)溶液。反应体系在0℃下继续搅拌3小时，倒入冰水中淬灭，分液，有机相用二氯甲烷萃取。合并有机相，用饱和食盐水洗涤，减压浓缩得到化合物51的粗品(567g,92％收率)，直接用于下一步反应。液相显示对位及邻位异构体比例为8.2:1。
室温下向反应瓶中加入化合物51的粗品(550g,2.42mol)和甲醇(2.8L)，冷却至0℃，分批加入硼氢化钠(36.7g,0.97mol)。反应体系在0℃下继续搅拌5小时，倒入饱和氯化铵中淬灭反应，然后用乙酸乙酯萃取。合并有机相，用饱和食盐水洗涤，减压浓缩得到化合物52的粗品(555g,100％收率)，直接用于下一步反应。
室温下向反应瓶中加入化合物52的粗品(550g,2.42mol)和甲醇(8.2L)，加入对甲苯磺酸一水合物(11.4g,6.0mmol)，加热至回流，采用分水装置分出体系生成的水。反应完全后，降至室温，用饱和碳酸氢钠和饱和食盐水洗涤。过滤一层硅胶，然后浓缩至无馏分。粗品减压蒸馏得到化合物53(460g,90％收率)，核磁显示对位及邻位异构体比例为7.7:1。
化合物53：1H NMR(CDCl3,400MHz):δ3.17(t,J＝7.6Hz,1H),3.58(t,J＝7.6Hz,1H),5.26(d,J＝10.9Hz,1H),5.76(d,J＝17.6Hz,1H),6.73(dd,J＝17.6,10.9Hz,1H),7.20(d,J＝8.0Hz,1H),7.40(d,J＝8.0Hz,1H)。
化合物55的合成
室温下向反应瓶中加入化合物53(80g,379mmol)和乙酸(240mL)，然后加入无水乙酸钠(74.4g,758mmol)，加热回流24小时。降至室温，将体系缓慢滴入冰水浴冷却的饱和碳酸氢钠溶液中，然后用乙酸乙酯萃取。合并有机相，用饱和食盐水洗涤，然后浓缩至无馏分得到化合物54的粗品(72.4g)，直接用于下一步反应。
室温下向反应瓶中加入上一步得到的化合物54(72.4g)粗品和甲醇(500mL)，然后加入碳酸钾(105g,757mmol)，搅拌2小时。反应体系浓缩至无馏分，加入甲基叔丁基醚和水分液，水相再用甲基叔丁基醚萃取。合并有机相，用饱和食盐水洗涤，然后浓缩至无馏分，粗品用硅胶柱色谱纯化得化合物55(46.5g,83％产率)。
化合物55：1H NMR(CDCl3,400MHz):δ1.96(brs,1H),2.85(t,J＝6.5Hz,1H),3.83(t,J＝6.5Hz,1H),5.24(d,J＝10.9Hz,1H),5.74(d,J＝17.6Hz,1H),6.72(dd,J＝17.6,10.9Hz,1H),7.20(d,J＝8.1Hz,2H),7.38(d,J＝8.1Hz,2H)。
化合物56及57的合成
室温下，向化合物55(20g,135mmol)、己二酸(18.1g,135mmol)和4-二甲胺基吡啶(1.65g,13.5mmol)的四氢呋喃(300mL)溶液中分批加入二环己基碳二酰亚胺(30.4g,148mmol)。室温下继续搅拌4小时，过滤除去不溶物。滤液浓缩，剩余物用乙酸乙酯(300mL)溶解，用1N盐酸(100mL×2)洗涤，无水硫酸钠干燥，然后浓缩至无馏分。剩余物用硅胶柱色谱纯化得到化合物56(14.9g,40％产率)和化合物57(11.2g，41％产率)。
化合物56：1H NMR(CDCl3,400MHz):δ1.66–1.70(m,4H),2.35–2.41(m,4H),2.83(t,J＝6.5Hz,2H),4.41(t,J＝6.5Hz,2H),5.26(d,J＝10.9Hz,1H),5.75(d,J＝17.6Hz,1H),6.72(dd,J＝17.6,10.9Hz,1H),7.20(d,J＝8.1Hz,2H),7.37(d,J＝8.1Hz,2H)。
化合物57：1H NMR(CDCl3,400MHz):δ1.65–1.70(m,4H),2.34–2.39(m,4H),2.83(t,J＝6.6Hz,4H),4.42(t,J＝6.5Hz,4H),5.24(d,J＝10.9Hz,2H),5.74(d,J＝17.6Hz,2H),6.72(dd,J＝17.6,10.9Hz,2H),7.18(d,J＝8.0Hz,4H),7.36(d,J＝8.0Hz,4H)。
共聚反应
室温下，向装有机械搅拌的1000mL四口瓶中加入阿拉伯胶(4g)和氯化钠(8g)和水(300mL)，用氮气鼓气5小时。将苯乙烯(5,30g,288mmol)、单体(56,3.83g,13.86mmol)、单体(57，2.5g,6.16mmol)、AIBN(303mg,1.85mmol)的氯苯(63g)和四氢呋喃(14g)溶液用油泵减压脱气3次，然后加入剧烈搅拌的水相中。反应液升温至80℃，搅拌24小时。得到的白色固体过滤，分别用水(400mL×2)和甲醇(400mL)洗涤，然后在索氏提取器中用四氢呋喃(400mL)提取洗涤16小时。真空干燥得到聚合物58(29.8g,82％产率)，羧基的理论含量为0.381mmol/g。干燥状态下聚合物主粒径范围为200～900μm。
羧基含量的测定同实施例1，羧基含量约为0.331mmol/g。
聚合物58，FT-IR(KBr,cm-1)：3420,3025,2921,2852,1704,1601,1493,1452,757,694。1800cm-1附近没有吸收峰，说明双键已经聚合完全。
实施例11
共聚反应
室温下，向装有机械搅拌的500mL四口瓶中加入阿拉伯胶(0.9g)和氯化钠(1.8g)和水(90mL)，用氮气鼓气5小时。将丙烯酸甲酯(5,15g,174mmol)、单体(41,实施例8制备，1.88g,13.86mmol)、单体(42，55％含量，邻二乙烯基苯和对二乙烯苯的混合物，2.28g,11.6mmol)、AIBN(196mg,1.2mmol)的氯苯(18g)溶液用油泵减压脱气3次，然后加入剧烈搅拌的水相中。反应液升温至80℃，搅拌24小时。得到的白色固体过滤，分别用水(250mL×2)和甲醇(250mL)洗涤，然后在索氏提取器中用四氢呋喃(250mL)提取洗涤16小时。真空干燥得到聚合物60(14.5g,80％产率)，羧基的理论含量为0.764mmol/g。干燥状态下聚合物主粒径范围为200～900μm。
聚合物60，FT-IR(KBr,cm-1)：3414,3025,2921,2852,1737,1715,1601,1493,1452,757,696,534。1800cm-1附近没有吸收峰，说明双键已经聚合完全。
实施例12至18以上述聚合物为载体制备了负载型金属催化剂，并以负载型金属催化剂通过卡宾反应制备培南类抗生素中间体
实施例12
铑交换反应
将聚合物6(1.0g,0.358mmol–CO2H/g，实施例1制备)、辛酸铑(557mg,0.716mmol)和二乙二醇二甲醚(20mL)加入反应瓶中，加热至160℃。1小时后，将反应混合物冷却至室温，加入四氢呋喃(20mL)，搅拌10分钟。过滤，聚合物用四氢呋喃洗涤至滤液无色，滤液收集用于回收未反应的辛酸铑。所得聚合物继续用二氯甲烷(20mL)和乙酸乙酯(20mL)洗涤，然后减压干燥得到深绿色的负载铑催化剂61，ICP测定的铑含量为38190ppm(0.37mmol/g)。
催化剂61，FT-IR(KBr,cm-1)：3417,3060,3025,2922,2850,1735,1601,1578,1492,1452,1413,1153,754,695。
卡宾插入反应
向反应瓶中加入催化剂61(324mg，0.12mmol Rh)和乙酸甲酯(24mL)，室温下溶胀0.5小时。化合物2a(3.0g,7.7mmol)一次性加入，然后反应混合物加热至45～50℃反应。反应完成后，反应混合物冷却至室温，过滤除去催化剂61，然后用乙酸甲酯(3mL×2)洗涤。合并的含有化合物1a的有机相直接用于下一步磷脂化反应。HPLC外标产率：99.6％(以用辛酸铑做催化剂的反应做为对照)，铑的流失量<0.6％。
实施例13
铑交换反应
将聚合物11(1.0g,0.365mmol–CO2H/g，实施例2制备)、辛酸铑(568mg,0.716mmol)和甲苯(20mL)加入反应瓶中，加热至回流。12小时后，将反应混合物冷却至室温，加入四氢呋喃(20mL)，搅拌10分钟。过滤，聚合物用四氢呋喃洗涤至滤液无色，滤液收集用于回收未反应的辛酸铑。所得聚合物继续用二氯甲烷(20mL)和乙酸乙酯(20mL)洗涤，然后减压干燥得到深绿色的负载铑催化剂62，ICP测定的铑含量为32390ppm(0.31mmol/g)。
催化剂62，FT-IR(KBr,cm-1)：3419,3025,2923,2850,1735,1618,1523,1492,1130,695。
卡宾插入反应
向反应瓶中加入催化剂62(448mg,0.12mmol Rh)和乙酸甲酯(24mL)，室温下溶胀0.5小时。化合物2a(3.0g,7.7mmol)一次性加入，然后反应混合物加热至45～50℃反应。反应完成后，反应混合物冷却至室温，过滤除去催化剂62，然后用乙酸甲酯(3mL×2)洗涤。合并的含有化合物1a的有机相直接用于下一步磷脂化反应。HPLC外标产率：98.2％(以用辛酸铑做催化剂的反应做为对照)，铑的流失量<1.0％。
实施例14
铑交换反应
将聚合物18(1.0g,0.433mmol–CO2H/g，实施例3制备)、辛酸铑(628mg,0.808mmol)和氯苯(20mL)加入反应瓶中，加热至回流。2小时后，将反应混合物冷却至室温，加入四氢呋喃(20mL)，搅拌10分钟。过滤，聚合物用四氢呋喃洗涤至滤液无色，滤液收集用于回收未反应的辛酸铑。所得聚合物继续用二氯甲烷(20mL)和乙酸乙酯(20mL)洗涤，然后减压干燥得到深绿色的负载铑催化剂63，ICP测定的铑含量为37730ppm(0.37mmol/g)。
催化剂63，FT-IR(KBr,cm-1)：3417,3025,2920,2851,1601,1608,1493,1452,1102,756,695。
卡宾插入反应
向反应瓶中加入催化剂63(327mg，0.12mmol Rh)和乙酸甲酯(24mL)，室温下溶胀0.5小时。化合物2a(3.0g,7.7mmol)一次性加入，然后反应混合物加热至45～50℃反应。反应完成后，反应混合物冷却至室温，过滤除去催化剂63，然后用乙酸甲酯(3mL×2)洗涤。合并的含有化合物1a的有机相直接用于下一步磷脂化反应。HPLC外标产率：100.2％(以用辛酸铑做催化剂的反应做为对照)，铑的流失量<0.6％。
实施例15
铑交换反应
将聚合物18(1.0g,0.433mmol–CO2H/g，实施例3制备)、醋酸铑(182mg,0.650mmol)和氯苯(20mL)加入反应瓶中，加热至回流。2小时后，将反应混合物冷却至室温，加入四氢呋喃(20mL)，搅拌10分钟。过滤，聚合物用四氢呋喃洗涤至滤液无色，滤液收集用于回收未反应的醋酸铑。所得聚合物继续用二氯甲烷(20mL)和乙酸乙酯(20mL)洗涤，然后减压干燥得到深绿色的负载铑催化剂64，ICP测定的铑含量为34240ppm(0.33mmol/g)。
催化剂64，FT-IR(KBr,cm-1)：3419,3024,2921,2851,1601,1493,1451,1130,754,695。
卡宾插入反应
向反应瓶中加入催化剂64(353mg，0.12mmol Rh)和乙酸甲酯(24mL)，室温下溶胀0.5小时。化合物2a(3.0g,7.7mmol)一次性加入，然后反应混合物加热至45～50℃反应。反应完成后，反应混合物冷却至室温，过滤除去催化剂64，然后用乙酸甲酯(3mL×2)洗涤。合并的含有化合物1a的有机相直接用于下一步磷脂化反应。HPLC外标产率：95.2％(以用辛酸铑做催化剂的反应做为对照)，铑的流失量<1.0％。
实施例16
卡宾插入反应
向反应瓶中加入催化剂63(540mg，0.2mmol Rh)和乙酸甲酯(40mL)，室温下溶胀0.5小时。化合物2b(5.0g,13.3mmol)一次性加入，然后反应混合物加热至45～50℃反应。反应完成后，反应混合物冷却至室温，过滤除去催化剂63，然后用乙酸甲酯(5mL×2)洗涤。合并的含有化合物1b的有机相直接用于下一步磷脂化反应。HPLC外标产率：96.4％(以用辛酸铑做催化剂的反应做为对照)，铑的流失量<0.8％。
实施例17
卡宾插入反应
向反应瓶中加入催化剂63(540mg，0.2mmol Rh)和乙酸甲酯(24mL)，室温下溶胀0.5小时。化合物2c(5.0g,14.5mmol)一次性加入，然后反应混合物加热至45～50℃反应。反应完成后，反应混合物冷却至室温，过滤除去催化剂63，然后用乙酸甲酯(5mL×2)洗涤。合并的含有化合物1c的有机相直接用于下一步磷脂化反应。HPLC外标产率：96.4％(以用辛酸铑做催化剂的反应做为对照)，铑的流失量<0.8％。
实施例18
卡宾插入反应
向反应瓶中加入催化剂63(540mg，0.2mmol Rh)和二氯甲烷(40mL)，室温下溶胀0.5小时。化合物2a(5.0g,14.5mmol)一次性加入，然后反应混合物加热回流反应。反应完成后，反应混合物冷却至室温，过滤除去催化剂63，然后用二氯甲烷(5mL×2)洗涤。合并的含有化合物1a的有机相直接用于下一步磷脂化反应。HPLC外标产率：97.4％(以用辛酸铑做催化剂的反应做为对照)，铑的流失量<0.5％。
实施例19至21为批次反应试验或连续性流动向反应
实施例19
批次反应铑催化剂的回收与循环使用
向反应瓶中加入催化剂63(327mg,0.12mmol Rh)和乙酸甲酯(24mL)，室温下溶胀0.5小时。化合物2a(3.0g,7.7mmol)一次性加入，然后反应混合物加热至45～50℃反应。反应完成后，反应混合物冷却至室温，过滤回收催化剂63，然后用乙酸甲酯(5mL×2)洗涤，然后直接用于下一循环。负载催化剂63可以使用20次以上，同时反应产率没有明显下降，反应结果见表1。
表1
实施例20
负载铑催化剂催化的连续性流动相反应
向反应瓶中加入催化剂63(1.1g，0.42mmol Rh，约5mL)和乙酸甲酯(50mL)，室温下溶胀1h，加入20mL螺旋形玻璃丝填料，搅拌均匀，湿法装柱加入管式反应器中，夹套控温55℃。将15.0g(38.4mmol)2a溶于120mL乙酸甲酯，室温下搅拌至均相，用柱塞泵以2.0mL/min的流速连续打入管式反应器。反应管后设一接收瓶接收反应后的体系。打料后对接收液进行表征，结果显示，HPLC外标产率：99.0％(以用辛酸铑做催化剂的反应做为对照)，铑的流失量<0.6％。
实施例21
负载铑催化剂催化的连续性流动相反应
向反应瓶中加入催化剂63(1.1g，0.42mmol Rh，约5mL)和乙酸甲酯(50mL)，室温下溶胀1h，加入20mL螺旋形玻璃丝填料，搅拌均匀，湿法装柱加入管式反应器中，夹套控温45℃。将215g(550.8mmol)2a溶于1.7L乙酸甲酯，室温下搅拌至均相，用柱塞泵以0.8mL/min的流速连续打入管式反应器。反应管后设一接收瓶接收反应后的体系。开始打料后，分别于不同时间进行取样分析，结果如表2所示，反应在连续处理215g原料后反应产率没有明显下降。
表2
实施例22至27以相同类型、不同摩尔含量的三种单体制备含羧基的聚合物，并制备负载型金属催化剂和培南类抗生素中间体(实施例22至28中合成单体的方法同实施例1)
实施例22
共聚反应：共聚反应的操作方法和工艺条件同实施例1，不同之处在于各单体的用量，具体的单体用量如下：苯乙烯(5,24.7g,237.4mmol)、单体(3,62g,178.8mmol)、单体(4,82.7g,178.8mmol)
铑交换反应：以上述共聚反应得到的聚合物作为载体，制备负载型铑催化剂。具体制备工艺同实施例12，不同之处在于选用的铑的有机酸盐为2-癸基十二烷酸铑。
卡宾插入反应：以上述铑交换反应过程中制备的负载型铑催化剂为催化剂，制备培南类抗生素中间体。具体的原料和工艺同实施例12。
实施例23
共聚反应：共聚反应的操作方法和工艺条件同实施例1，不同之处在于各单体的用量，具体的单体用量如下：苯乙烯(5,29.6g,284.9mmol)、单体(3,51.7g,149mmol)、单体(4,68.9g,149mmol)
铑交换反应：以上述共聚反应得到的聚合物作为载体，制备负载型铑催化剂。具体制备工艺同实施例12，不同之处在于选用的铑的有机酸盐为叔戊酸铑。
卡宾插入反应：以上述铑交换反应过程中制备的负载型铑催化剂为催化剂，制备培南类抗生素中间体。具体的原料和工艺同实施例12，不同之处在与催化剂的用量：负载型铑催化剂的用量以Rh计算为0.19mmol。
实施例24
共聚反应：共聚反应的操作方法和工艺条件同实施例1，不同之处在于各单体的用量，具体的单体用量如下：苯乙烯(5,61g,587.6mmol)、单体(3,1g,3mmol)、单体(4,1.4g,3mmol)
铑交换反应：以上述共聚反应得到的聚合物作为载体，制备负载型铑催化剂。具体制备工艺同实施例12，不同之处在于选用的铑的有机酸盐为醋酸铑。
卡宾插入反应：以上述铑交换反应过程中制备的负载型铑催化剂为催化剂，制备培南类抗生素中间体。具体的原料和工艺同实施例12，不同之处在与催化剂的用量：负载型铑催化剂的用量以Rh计算为0.0048mmol。
实施例25
共聚反应：共聚反应的操作方法和工艺条件同实施例1，不同之处在于各单体的用量，具体的单体用量如下：苯乙烯(5,49.4g,474.8mmol)、单体(3,21g,59.6mmol)、单体(4,27.6g,59.6mmol)
铑交换反应：以上述共聚反应得到的聚合物作为载体，制备负载型铑催化剂。具体制备工艺同实施例12，不同之处在于选用的铑的有机酸盐为醋酸铑。
卡宾插入反应：以上述铑交换反应过程中制备的负载型铑催化剂为催化剂，制备培南类抗生素中间体。具体的原料和工艺同实施例12，不同之处在与催化剂的用量：负载型铑催化剂的用量以Rh计算为0.2mmol。
实施例26
共聚反应：共聚反应的操作方法和工艺条件同实施例1，不同之处在于各单体的用量，具体的单体用量如下：苯乙烯(5,55.6g,534.2mmol)、单体(3,16.5g,47.7mmol)、单体(4,5.5g,12mmol)
铑交换反应：以上述共聚反应得到的聚合物作为载体，制备负载型铑催化剂。具体制备工艺同实施例12，不同之处在于选用的铑的有机酸盐为丙酸铑。
卡宾插入反应：以上述铑交换反应过程中制备的负载型铑催化剂为催化剂，制备培南类抗生素中间体。具体的原料和工艺同实施例12，不同之处在与催化剂的用量：负载型铑催化剂的用量以Rh计算为0.2mmol。
实施例27
共聚反应：共聚反应的操作方法和工艺条件同实施例1，不同之处在于各单体的用量，具体的单体用量如下：苯乙烯(5,55.6g,534.2mmol)、单体(3,10.3g,30mmol)、单体(4,14g,30mmol)
铑交换反应：以上述共聚反应得到的聚合物作为载体，制备负载型铑催化剂。具体制备工艺同实施例12，不同之处在于选用的铑的有机酸盐为醋酸铑。
卡宾插入反应：以上述铑交换反应过程中制备的负载型铑催化剂为催化剂，制备培南类抗生素中间体。具体的原料和工艺同实施例12，不同之处在与催化剂的用量：负载型铑催化剂的用量以Rh计算为0.2mmol。
分别测量实施例22至27中卡宾插入反应的HPLC外标产率(以用辛酸铑做催化剂的反应为对照)和铑的流失量。
卡宾插入反应的HPLC外标产率的测定方法：在相同的色谱条件下，将辛酸铑做催化剂的反应处理得到的有机相作为标准品，各卡宾插入反应处理得到的有机相作为待测样品，通过标准品与待测样品的面积比等于二者的浓度比，来计算各卡宾插入反应的外标收率；铑的流失量的测定方法：通过传统的ICP(电感耦合等离子光谱发生仪)方法测定铑的含量，来计算铑的流失量；测量结果如表3所示：
表3
从以上的数据中，可以看出，本发明上述的实施例实现了如下技术效果：采用本发明所提供的含有羧基的聚合物作为负载型金属催化剂的载体，能够有效提高催化剂的机械性能及金属活性成分与载体之间的结合稳定性,从而能够使负载型金属催化剂反复使用还不丧失活性，且催化剂中昂贵金属的流失率较低。此外，还能提高培南类抗生素的反应产率。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (24)

1.一种含有羧基的聚合物，其特征在于，所述聚合物按摩尔百分比由以下单体聚合而成：
(1)50％～99％的单体A；
(2)0.5％～25％的单体B；
(3)0.5％～25％的单体C；
其中，所述单体A具有式(Ι)所示结构：
所述单体A中，R代表苯基或COOR’，R’代表C1～C10的烷基；
所述单体B具有式(II-1)至(II-8)之一所示结构：
所述单体C具有式(III-1)至(III-7)之一所示结构：
2.根据权利要求1所述的聚合物，其特征在于，所述R’代表C1～C5的烷基。
3.根据权利要求2所述的聚合物，其特征在于，所述R’代表甲基、乙基、异丙基或叔丁基。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的聚合物，其特征在于，所述聚合物按摩尔百分比由以下单体聚合而成：
(1)80％～99％的所述单体A；
(2)0.5％～10％的所述单体B；
(3)0.5％～10％的所述单体C。
5.根据权利要求4所述的聚合物，其特征在于，所述聚合物按摩尔百分比由以下单体聚合而成：
(1)90％～99％的所述单体A；
(2)0.5％～8％的所述单体B；
(3)0.5％～5％的所述单体C。
6.一种权利要求1所述含有羧基的聚合物的制备方法，其特征在于，所述聚合物由单体A、单体B和单体C通过悬浮聚合方法制备而成。
7.根据权利要求6所述的制备方法，其特征在于，所述聚合物由所述单体A、所述单体B和所述单体C于水介质中在引发剂、稳定剂和致孔剂的存在下通过所述悬浮聚合方法制成。
8.根据权利要求7所述的制备方法，其特征在于，所述引发剂为偶氮二异丁腈或过氧化苯甲酰，所述引发剂的摩尔量为单体总摩尔量的0.05～10％。
9.根据权利要求7所述的制备方法，其特征在于，所述稳定剂为水溶性聚合物和无机盐组成的混合物；所述水溶性聚合物为聚乙烯醇或阿拉伯树胶，所述无机盐为氯化钠；所述水溶性聚合物在所述水介质中的质量浓度为0.1～10％，所述无机盐在所述水介质中的质量浓度为0.2～20％。
10.根据权利要求9所述的制备方法，其特征在于，所述水溶性聚合物与所述无机盐的质量比为0.2～5：1。
11.根据权利要求7所述的制备方法，其特征在于，所述致孔剂为甲苯、二甲苯、氯苯和四氢呋喃中的一种或多种，所述致孔剂质量与单体总质量的比为0.1～3:1。
12.一种权利要求1至5中任一项所述的含有羧基的聚合物作为负载型金属催化剂的载体的用途。
13.根据权利要求12所述的用途，其特征在于，所述负载型金属催化剂为负载型铑、钯、铂、钌或铱催化剂。
14.一种负载型金属催化剂，其特征在于，以权利要求1至5中任一项所述的聚合物为载体。
15.根据权利要求14所述的催化剂，其特征在于，所述负载型金属催化剂为负载型铑、钯、铂、钌或铱催化剂。
16.根据权利要求15所述的催化剂，其特征在于，所述负载型金属催化剂为负载型铑催化剂，具有如下式(IV)所示的结构：
其中，R1代表C1～C10的烷基；P-COO-代表所述聚合物经脱除氢后的残基，x代表0.1～4.0的任意数。
17.根据权利要求16所述的催化剂，其特征在于，所述R1代表甲基、乙基、叔丁基、正己基或正庚基。
18.一种权利要求16所述的负载型金属催化剂的制备方法，其特征在于，所述负载型金属催化剂由权利要求1至5中任一项所述的聚合物与铑的有机酸盐反应制得，反应式如下：
其中，P-COOH代表权利要求1至5中任一项所述聚合物，x代表0.1～4.0的任意数，R1代表C1～C10的烷基。
19.根据权利要求18所述的制备方法，其特征在于，所述反应在有机溶剂中进行，所述有机溶剂选自四氢呋喃、甲苯、二甲苯、氯苯或二乙二醇二甲醚。
20.一种权利要求17所述的负载型金属催化剂的制备方法，其特征在于，所述R1代表甲基、乙基、叔丁基、正己基或正庚基。
21.一种通过卡宾插入反应制备培南类抗生素中间体的方法，其特征在于，由式(V)所示化合物在权利要求16或17所述的负载型铑催化剂的催化作用下反应制得式(VI)所示培南类抗生素中间体；反应式如下：
其中，R2代表对硝基苄基、2-硝基苄基、3-硝基苄基、苄基、对氯苄基、对甲基苄基、烯丙基、甲基或乙基；R3代表氢或甲基。
22.根据权利要求21所述的方法，其特征在于，所述反应在有机溶剂中进行，所述有机溶剂选自乙酸乙酯、乙酸甲酯、乙酸异丙酯、1,4-二氧六环、四氢呋喃、甲基叔丁基醚、乙醚、二氯甲烷或1,2-二氯乙烷。
23.根据权利要求21或22所述的方法，其特征在于，所述负载型金属催化剂与所述式(V)所示化合物的摩尔比为1:50～2000。
24.根据权利要求23所述的方法，其特征在于，所述反应的温度为20～50℃。
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