CN115960357A - 一种乙烯基t8，t10和t12 poss的宏量分离方法 - Google Patents
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Abstract
本发明属于纳米材料技术领域，具体涉及一种高纯度乙烯基T8，T10和T12POSS的快速、宏量分离方法。本发明提供一种乙烯基POSS的分离方法，所述方法为：在乙烯基POSS中加入特定结构的有机溶剂搅拌混匀，利用乙烯基POSS中T8POSS、T10POSS和T12POSS在所述有机溶剂中溶解度的不同，通过多次溶解和过滤分别制得T8POSS、T10POSS和T12POSS，从而实现了乙烯基POSS的分离；其乙烯基POSS占共混体系总质量的0.1％以上。本发明提供了一种简易、高效的高纯度乙烯基T8，T10和T12POSS宏量分离的方法，以推动更大尺寸POSS性质研究的工作开展。
Description
技术领域
本发明属于纳米材料技术领域，具体涉及一种高纯度乙烯基T8，T10和T12 POSS的快速、宏量分离方法。
背景技术
多面体寡聚倍半硅氧烷(Polyhedral oligomeric silsesquioxanes,简称POSS)是一类由一个硅氧核[(SiO1.5)n,Tn,n＝8,10,12,etc.]和多个有机基团(R)构建的尺寸约1-3纳米的有机-无机杂化分子，具有表面基团密度高、种类丰富、热机械性能优异、介电常数低和比表面积大等特点。过去二十多年里，POSS的制备与应用领域取得了长足的发展，相关的研究已涉及化学、物理和材料科学的方方面面。在人们的不断努力下，POSS的应用范围也从纳米复合材料拓展到了能源、电子、环境、医疗以及航空航天等领域。尽管如此，过去的研究大都集中在n＝8的T8 POSS上，而对于尺寸更大的POSS，比如T10和T12 POSS的性质却鲜有研究。
事实上，T10和T12 POSS在新材料的开发和高性能化上比T8 POSS更有优势。比如，Laine等人(J.Am.Chem.Soc.2013,135,12259)发现T10 POSS的衍生物展现出激发依赖的荧光发射行为，且拥有10倍于T8和T12 POSS衍生物的双光子吸收能力；同时，Zhou等人(Adv.Funct.Mater.2021,2102074)最近发现以T8，T10和T12 POSS为原料制备的有机-无机杂化材料，介电常数和介电损耗随着POSS尺寸的增大线性降低，但是材料的其它性能如力学性能、热稳定性、尺寸稳定性和表面粗糙度等随着POSS尺寸的增大并未发生明显变化，甚至有略微上升，进一步说明了大尺寸POSS及其相关材料研究的价值。
可以预见，高反应活性的大尺寸POSS，如乙烯基T10和T12 POSS相比乙烯基T8 POSS是新型有机-无机杂化材料制备中更加理想构筑单元。然而到目前为止，乙烯基T10和T12POSS的相关研究却依然停滞不前，这主要归因于水解得到的乙烯基POSS通常以T8，T10和T12 POSS混合物的形式存在，分离纯化难度的较大。现有的方法，如柱层析法、凝胶渗透色谱法和高效液相色谱法，均存在分离量少、效率低且成本高等问题，这已经成为了制约相关新材料发展的瓶颈问题。在这种背景下，亟需发展一种简单、高效的高纯度乙烯基T8，T10和T12POSS宏量分离方法。
发明内容
针对上述不足，本发明提供了一种简单、高效的高纯度乙烯基T8，T10和T12 POSS宏量分离的方法，该方法利用乙烯基T8，T10和T12 POSS在特定有机溶剂中存在的溶解度的差异，仅通过溶解、过滤的步骤即可从乙烯基POSS混合物中分离出大量(百克级)高纯度(纯度≥99％)的乙烯基T8，T10和T12 POSS。
本发明的技术方案：
本发明提供一种乙烯基POSS的分离方法，所述制备方法为：在乙烯基POSS中加入有机溶剂搅拌混匀，利用乙烯基POSS中T8 POSS、T10 POSS和T12 POSS在所述有机溶剂中溶解度的不同，通过多次溶解和过滤分别制得T8 POSS、T10 POSS和T12 POSS，即实现了乙烯基POSS的分离；其中，乙烯基POSS占共混体系(乙烯基POSS+有机溶剂的质量)总质量的0.1％以上；
所述有机溶剂包括含有结构式为
中至少一种物质的溶剂；其中，R1，R2，R3，R4，R5，R6，R7和R8选自下述基团中的至少一种：C1～C10的烷烃，C1～C10的卤代烷烃，芳香族基团，醚类基团，酯类基团，羧酸类基团或含氢类基团，n1≥2，n2≥1。
优选的，乙烯基POSS占共混体系总质量的10％以上；更优选为20～60％。
进一步，2≤n1≤8，1≤n2≤10。
进一步，所述R1，R2，R3，R4，R5，R6，R7和R8选自下述基团中的至少一种：甲基、乙基、乙烯基之类的烷烃基团；氯甲基、全氟丁基之类的卤代基团；苯基、联苯之类的芳香族基团；氧甲基、氧乙基、环氧基之类的醚类基团；乙酯、丁酯等酯类基团；羧基等羧酸类基团；巯基、羟基或硅氢等含氢类基团。
优选的，所述结构式为
的物质为：四甲基四乙烯基环四硅氧烷，或：1，3，5，7-四甲基环四硅氧烷。
优选的，所述结构式为
的物质为四甲基二乙烯基二硅氧烷。
进一步，所述有机溶剂中除包括上述结构式的物质，还包含以下物质中的至少一种：卤代烃类、芳香族烃类、醚类、酮类、酯类、酰胺类、腈类或醇类；其与结构式为
的质量比为0.001～1：0.5～1。
更进一步，所述有机溶剂包括以下物质中的至少一种：二氯甲烷、三氯甲烷、甲苯、二甲苯、乙醚、四氢呋喃、丙酮、甲基乙基酮、乙酸乙酯、乙酸丁酯、N,N-二甲基甲酰胺、N,N-二甲基乙酰胺、乙腈、苯腈、甲醇或乙醇。
进一步，所述乙烯基POSS为含有T8 POSS、T10 POSS和T12 POSS混合物(混合物中三者的比例为任意比例)，乙烯基T8 POSS、T10 POSS和T12 POSS的结构式分别如下所示；
进一步，所述乙烯基POSS可直接使用商业可得的乙烯基POSS混合物，如美国Hybrid Plastic公司的OL1170乙烯基POSS混合物。
进一步，上述利用乙烯基POSS分离制得T8 POSS、T10 POSS和T12 POSS的方法包括如下步骤：
(a)先将乙烯基POSS混合物加入有机溶剂中，搅拌，经过滤分离得滤液及白色粉末，其中滤液中主要产物为乙烯基T10 POSS，少量的T12 POSS和T14 POSS；白色粉末中主要产物为乙烯基T8 POSS和T12 POSS；
(b)然后将(a)中滤液浓缩至浑浊的白色悬浊液，再将白色悬浊液过滤，将过滤得到的白色粉末经洗涤和干燥，即得到纯度≥99％乙烯基T10 POSS；滤液加压旋蒸后得到的白色粉末可回收至步骤(a)的乙烯基POSS混合物中；
(c)同时将(a)中白色粉末再加入有机溶剂中，搅拌，将过滤得到的滤液进行减压旋蒸脱除有机溶剂后得到的白色粉末经洗涤和干燥，即得到纯度≥99％的乙烯基T12 POSS；
(d)将(c)中过滤得到的白色粉末加入有机溶剂中，搅拌、过滤直至分离产物中没有T12 POSS后，即得到纯度≥99％的乙烯基T8 POSS。
进一步，由于有机溶剂的选择差异，上述(a)(b)(c)(d)中所述步骤包括但不限于一次溶解和过滤循环。优选进行1～5次溶解和过滤循环。
本发明要解决的第二个技术问题是提供一种乙烯基T10 POSS的制备方法，所述制备方法为：先将乙烯基POSS混合物加入有机溶剂，搅拌，经过滤分离得滤液及白色粉末；然后将滤液浓缩至浑浊的白色悬浊液；再将白色悬浊液过滤；最后将过滤得到的白色粉末经洗涤和干燥，得到纯度≥99％乙烯基T10 POSS；其中，乙烯基POSS占共混体系总质量的20～60％；
所述有机溶剂包括含有结构式为
中至少一种物质的溶剂；结构式中，R1，R2，R3，R4，R5，R6，R7和R8选自下述基团中的至少一种：C1～C10的烷烃，C1～C10的卤代烷烃，芳香族基团，醚类基团，酯类基团，羧酸类基团或含氢类基团，n1≥2，n2≥1。
进一步，2≤n1≤8，1≤n2≤10。
进一步，所述R1，R2，R3，R4，R5，R6，R7和R8选自下述基团中的至少一种：甲基、乙基、乙烯基之类的烷烃基团；氯甲基、全氟丁基之类的卤代基团；苯基、联苯之类的芳香族基团；氧甲基、氧乙基、环氧基之类的醚类基团；乙酯、丁酯等酯类基团；羧基等羧酸类基团；巯基、羟基或硅氢等含氢类基团。
优选的，所述结构式为
的物质为：四甲基四乙烯基环四硅氧烷，或：1，3，5，7-四甲基环四硅氧烷。
优选的，所述结构式为
的物质为四甲基二乙烯基二硅氧烷。
本发明要解决的第三个技术问题是提供一种乙烯基T12 POSS的制备方法，所述制备方法包括如下步骤：
(a)先将乙烯基POSS混合物加入有机溶剂中，搅拌，经过滤分离得滤液及白色粉末；乙烯基POSS混合物与有机溶剂的质量比为20～60％；
(b)将(a)中白色粉末再加入有机溶剂中，白色粉末和有机溶剂的质量比为20～60％；搅拌，然后将过滤得到的滤液进行减压旋蒸脱除有机溶剂后得到的白色粉末洗涤和干燥，得到纯度≥99％的乙烯基T12 POSS；
其中，所述有机溶剂包括含有结构式为
中至少一种物质的溶剂；结构式中，R1，R2，R3，R4，R5，R6，R7和R8选自下述基团中的至少一种：C1～C10的烷烃，C1～C10的卤代烷烃，芳香族基团，醚类基团，酯类基团，羧酸类基团或含氢类基团，n1≥2，n2≥1。
进一步，2≤n1≤8，1≤n2≤10。
进一步，所述R1，R2，R3，R4，R5，R6，R7和R8选自下述基团中的至少一种：甲基、乙基、乙烯基之类的烷烃基团；氯甲基、全氟丁基之类的卤代基团；苯基、联苯之类的芳香族基团；氧甲基、氧乙基、环氧基之类的醚类基团；乙酯、丁酯等酯类基团；羧基等羧酸类基团；巯基、羟基或硅氢等含氢类基团。
优选的，所述结构式为
的物质为：四甲基四乙烯基环四硅氧烷，或：1，3，5，7-四甲基环四硅氧烷。
优选的，所述结构式为
的物质为四甲基二乙烯基二硅氧烷。
本发明要解决的第四个技术问题是提供一种乙烯基T8 POSS的制备方法，所述制备方法包括如下步骤：
(a)先将乙烯基POSS混合物加入有机溶剂中，搅拌，经过滤分离得滤液及白色粉末；乙烯基POSS混合物与有机溶剂的质量比为20～60％；
(b)将(a)中白色粉末再加入有机溶剂中，搅拌，将过滤得到的滤液进行减压旋蒸脱除有机溶剂后得到白色粉末；白色粉末与有机溶剂的质量比为20～60％；
(c)将(b)中得到的白色粉末加入有机溶剂中，搅拌、过滤直至分离产物中没有T12POSS后，即得到纯度≥99％的乙烯基T8 POSS；白色粉末与有机溶剂的质量比为20～60％；
其中，所述有机溶剂包括含有结构式为
中至少一种物质的溶剂；结构式中，R1，R2，R3，R4，R5，R6，R7和R8选自下述基团中的至少一种：C1～C10的烷烃，C1～C10的卤代烷烃，芳香族基团，醚类基团，酯类基团，羧酸类基团或含氢类基团，n1≥2，n2≥1。
进一步，2≤n1≤8，1≤n2≤10。
进一步，所述R1，R2，R3，R4，R5，R6，R7和R8选自下述基团中的至少一种：甲基、乙基、乙烯基之类的烷烃基团；氯甲基、全氟丁基之类的卤代基团；苯基、联苯之类的芳香族基团；氧甲基、氧乙基、环氧基之类的醚类基团；乙酯、丁酯等酯类基团；羧基等羧酸类基团；巯基、羟基或硅氢等含氢类基团。
优选的，所述结构式为
的物质为：四甲基四乙烯基环四硅氧烷，或：1，3，5，7-四甲基环四硅氧烷。
优选的，所述结构式为
的物质为四甲基二乙烯基二硅氧烷。
本发明与现有技术相比，具有以下有益效果：
现有分离乙烯基T8，T10和T12 POSS的方法，如柱层析法、凝胶渗透色谱法和高效液相色谱法，均存在分离量少、效率低且成本高等问题，这很大程度上制约着更大尺寸POSS相关材料的发展。本发明可以提供一种简易、高效的高纯度乙烯基T8，T10和T12 POSS宏量(百克级)分离的方法，以推动更大尺寸POSS性质研究的工作开展。
附图说明
图1为本发明对比例1商业可得的乙烯基POSS混合物的质谱图；由图1可知，商业可得的乙烯基POSS混合物中主要有乙烯基T8，T10，T12和T14 POSS。
图2为本发明对比例1商业可得的乙烯基POSS混合物的核磁共振氢谱(1H NMR)、碳谱(13C NMR)和硅谱(29Si NMR)图；图2中，由于乙烯基T8，T10，T12和T14 POSS结构和性质的差异，商业可得的乙烯基POSS混合物的1H NMR、13C NMR和29Si NMR图均出现了多种不同的化学位移，其可分别归属为乙烯基T8，T10，T12和T14 POSS。
图3为本发明实施例1所分离的乙烯基T8，T10和T12 POSS的质谱图；图3中，不同笼子大小的乙烯基POSS的分子量与理论值相近，并且由谱图可得本发明所述分离得到的乙烯基T8，T10和T12 POSS具有很高的纯度。
图4为本发明实施例1所分离的乙烯基T8、T10和T12POSS的核磁共振1H NMR、13C NMR和29Si NMR图；图4中，不同POSS上的乙烯基均能在1H NMR和13C NMR中很好的归属，同时29SiNMR精确地反映出不同POSS的硅原子化学位移之间的差异，其中T8的硅原子化学位移为-80.2ppm，T10V10的硅原子化学位移为-80.5ppm，T12V12呈现出两种不同化学环境的硅原子，分别为-81.36和-83.37ppm；除此之外，图4展示的核磁共振谱图也说明了本发明所述分离得到的乙烯基T8，T10和T12 POSS具有很高的纯度。
图5为本发明实施例1所分离的乙烯基T8，T10和T12 POSS的傅里叶红外谱图(FT-IR)；图5中，碳碳双键(C＝C)和POSS硅氧核(Si-O-Si)的特征峰均能在傅里叶红外谱图中很好的归属，进一步辅助说明本发明所述的方法可成功分离得到的乙烯基T8，T10和T12 POSS。
具体实施方式
本发明提供一种乙烯基POSS的分离方法，所述制备方法为：在乙烯基POSS中加入特定结构的有机溶剂搅拌混匀，利用乙烯基POSS中乙烯基T8，T10和T12 POSS在所述有机溶剂中溶解度的较大差别，通过多次溶解和过滤制得乙烯基T8，T10和T12 POSS，即实现了乙烯基T8，T10和T12 POSS的分离。
下面通过实施例对本发明作进一步说明，有必要在此指出的是，以下实施例只用于对本发明进行进一步说明，不能理解为对本发明保护范围的限制，该领域的技术熟练人员可根据上述本发明内容对本发明做出一些非本质的改进和调整。
值得说明的是，1)以下实施例中的配比均为质量比；2)以下对比例商业可得的乙烯基POSS混合物和实施例所得的分离产物(乙烯基T8，T10和T12 POSS)的核磁表征是由德国Bruker公司的核磁共振波谱仪AV III HD 400MHz测试的；3)以下对比例商业可得的乙烯基POSS混合物和实施例所得的分离产物(乙烯基T8，T10和T12 POSS)的分子量表征是由美国爱博才思公司的MALDI TOF/TOF 5800质谱仪测试的。4)以下实施例所得的分离产物(乙烯基T8，T10和T12 POSS)的红外光谱是由美国Nicolet公司的Nicolet 6700红外光谱仪测试的。5)以下对比例和实施例中商业可得的乙烯基POSS混合物是美国Hybrid Plastic公司的OL1170产品。
对比例1
由美国Hybrid Plastic公司购买的OL1170乙烯基POSS混合物。本团队于前期工作(Adv.Funct.Mater.2021,2102074)中利用乙烯基T8，T10和T12 POSS之间微小的极性差异，首次报道了以柱层析法分离乙烯基POSS混合物，然而该方法仅能实现高纯度乙烯基T8，T10和T12 POSS克级别的分离(本发明方法能够实现乙烯基POSS百克级的分离)，更重要的是柱层析法单次分离量少(单次10g乙烯基POSS混合物可分离得高纯度1.1g T8 POSS，0.7gT10POSS，1.2g T12 POSS，分离总产率仅30％；而采用本发明的方法单次分离量能够达到100g，分离总产率大于80％)、效率低且成本高，难以实现高纯度乙烯基T8，T10和T12 POSS的宏量分离。
实施例1
(1)先将商业可得的乙烯基POSS混合物加入四甲基四乙烯基环四硅氧烷中，搅拌4小时；其中，乙烯基POSS混合物和四甲基四乙烯基环四硅氧烷的质量比为1：3；
(2)然后将混合溶液进行过滤，得到澄清透明的滤液及白色粉末；
(3)再将(2)中所得的澄清透明的滤液通过减压旋蒸的方式进行浓缩至浑浊的白色悬浊液，再将白色悬浊液过滤，将过滤得到的白色粉末采用四甲基四乙烯基环四硅氧烷进行洗涤，于60℃进行真空干燥，即得到乙烯基T10 POSS；重复此步骤1～3次，分离得高纯度的乙烯基T10 POSS；
(4)同时，将(2)中所得的白色粉末加入四甲基四乙烯基环四硅氧烷中(白色粉末和四甲基四乙烯基环四硅氧烷的质量比为1：3)，搅拌4小时，经过滤得到的滤液和白色粉末；
(5)将(4)中过滤得到的滤液进行减压旋蒸脱除四甲基四乙烯基环四硅氧烷后得到的白色粉末采用四甲基四乙烯基环四硅氧烷进行洗涤，于60℃进行真空干燥，即得到乙烯基T12 POSS；重复(4)(5)步骤1～3次，分离得高纯度乙烯基T12 POSS；
(6)将(4)中过滤得到的白色粉末加入四甲基四乙烯基环四硅氧烷(白色粉末和四甲基四乙烯基环四硅氧烷的质量比为1：3)中，搅拌、过滤直至分离产物中没有T12 POSS后(可借助薄层析法判断直至不出现T12 POSS)，即得到乙烯基T8 POSS；重复此步骤1～3次，分离得高纯度乙烯基T8 POSS。实施例1分离结果如表1所示。
表1实施例1商业可得的乙烯基POSS分离结果
实施例2
(1)先将商业可得的乙烯基POSS混合物加入1，3，5，7-四甲基环四硅氧烷和正己烷中，搅拌4小时；其中，乙烯基POSS混合物、1，3，5，7-四甲基环四硅氧烷和正己烷的质量比为1：3.5：0.5；
(2)然后将混合溶液进行过滤，得到澄清透明的滤液及白色粉末；
(3)再将(2)中所得的澄清透明的滤液进行减压旋蒸浓缩至浑浊的白色悬浊液，再将白色悬浊液过滤，将过滤得到的白色粉末经1，3，5，7-四甲基环四硅氧烷和正己烷的混合溶剂(质量比为3.5：0.5)洗涤和干燥(60℃真空干燥)，即得到乙烯基T10 POSS；重复此步骤1～3次，分离得高纯度的乙烯基T10 POSS；
(4)同时，将(2)中所得的白色粉末加入1，3，5，7-四甲基环四硅氧烷和正己烷的混合溶液中(白色粉末、1，3，5，7-四甲基环四硅氧烷和正己烷的质量比为1：3.5：0.5)，搅拌4小时，经过滤得到的滤液和白色粉末；
(5)将(4)中过滤得到的滤液进行减压旋蒸脱除1，3，5，7-四甲基环四硅氧烷和正己烷后得到的白色粉末经1，3，5，7-四甲基环四硅氧烷和正己烷的混合溶剂(质量比为3.5：0.5)洗涤和干燥(60℃真空干燥)，即得到乙烯基T12 POSS；重复(4)(5)步骤1～3次，分离得高纯度乙烯基T12 POSS；
(6)将(4)中过滤得到的白色粉末加入1，3，5，7-四甲基环四硅氧烷和正己烷的混合溶液中(白色粉末、1，3，5，7-四甲基环四硅氧烷和正己烷的质量比为1：3.5：0.5)，搅拌、过滤直至分离产物中没有T12 POSS后，即得到乙烯基T8 POSS；重复此步骤1～3次，分离得高纯度乙烯基T8 POSS。实施例2分离结果如表2所示。
表2实施例2商业可得的乙烯基POSS分离结果
实施例3
(1)先将商业可得的乙烯基POSS混合物加入四甲基二乙烯基二硅氧烷中，搅拌4小时；其中，乙烯基POSS混合物和四甲基四乙烯基环四硅氧烷的质量比为1：2.5；
(2)然后将混合溶液进行过滤，得到澄清透明的滤液及白色粉末；
(3)再将(2)中所得的澄清透明的滤液进行减压旋蒸浓缩至浑浊的白色悬浊液，再将白色悬浊液过滤，将过滤得到的白色粉末经四甲基二乙烯基二硅氧烷洗涤和干燥(60℃真空干燥)，即得到乙烯基T10 POSS；重复此步骤1～3次，分离得高纯度的乙烯基T10 POSS；
(4)同时，将(2)中所得的白色粉末加入四甲基二乙烯基二硅氧烷中(白色粉末和四甲基四乙烯基环四硅氧烷的质量比为1：2.5)，搅拌4小时，经过滤得到的滤液和白色粉末；
(5)将(4)中过滤得到的滤液进行减压旋蒸脱除四甲基二乙烯基二硅氧烷后得到的白色粉末经四甲基二乙烯基二硅氧烷洗涤和干燥(60℃真空干燥)，即得到乙烯基T12POSS；重复(4)(5)步骤1～3次，分离得高纯度乙烯基T12 POSS；
(6)将(4)中过滤得到的白色粉末加入四甲基二乙烯基二硅氧烷中(白色粉末和四甲基四乙烯基环四硅氧烷的质量比为1：2.5)，搅拌、过滤直至分离产物中没有T12 POSS后，即得到乙烯基T8 POSS；重复此步骤1～3次，分离得高纯度乙烯基T8 POSS。实施例3分离结果如表3所示。
表3实施例3商业可得的乙烯基POSS分离结果
Claims (10)
1.一种乙烯基POSS的分离方法，其特征在于，所述制备方法为：在乙烯基POSS中加入有机溶剂搅拌混匀，利用乙烯基POSS中T8 POSS、T10 POSS和T12 POSS在所述有机溶剂中溶解度的不同，通过多次溶解和过滤分别制得T8 POSS、T10 POSS和T12 POSS，从而实现了乙烯基POSS的分离；其中，乙烯基POSS占共混体系总质量的0.1％以上；
所述有机溶剂包括含有结构式为
中至少一种物质的溶剂，R1，R2，R3，R4，R5，R6，R7和R8选自下述基团中的至少一种：C1～C10的烷烃，C1～C10的卤代烷烃，芳香族基团，醚类基团，酯类基团，羧酸类基团或含氢类基团，n1≥2，n2≥1。
2.根据权利要求1所述的一种乙烯基POSS的分离方法，其特征在于，乙烯基POSS占共混体系总质量的10％以上；优选为20～60％。
3.根据权利要求1所述的一种乙烯基POSS的分离方法，其特征在于，2≤n1≤8，1≤n2≤10；
进一步，所述R1，R2，R3，R4，R5，R6，R7和R8选自下述基团中的至少一种：甲基、乙基、乙烯基、氯甲基、全氟丁基、苯基、联苯、氧甲基、氧乙基、环氧基、乙酯、丁酯、羧基、巯基、羟基或硅氢基。
4.根据权利要求3所述的一种乙烯基POSS的分离方法，其特征在于，
所述结构式为
的物质为：四甲基四乙烯基环四硅氧烷，或：1，3，5，7-四甲基环四硅氧烷；或：
所述结构式为
的物质为四甲基二乙烯基二硅氧烷。
5.根据权利要求1～4任一项所述的一种乙烯基POSS的分离方法，其特征在于，所述有机溶剂还包含以下物质中的至少一种：卤代烃类、芳香族烃类、醚类、酮类、酯类、酰胺类、腈类或醇类；其与结构式为
的质量比为0.001～1：0.5～1；
进一步，所述有机溶剂还包括以下物质中的至少一种：二氯甲烷、三氯甲烷、甲苯、二甲苯、乙醚、四氢呋喃、丙酮、甲基乙基酮、乙酸乙酯、乙酸丁酯、N,N-二甲基甲酰胺、N,N-二甲基乙酰胺、乙腈、苯腈、甲醇或乙醇。
6.根据权利要求1～5任一项所述的一种乙烯基POSS的分离方法，其特征在于，所述乙烯基POSS为含有T8 POSS、T10 POSS和T12 POSS混合物，其结构式分别如下所示：
7.根据权利要求1～6任一项所述的一种乙烯基POSS的分离方法，其特征在于，所述利用乙烯基POSS分离制得T8 POSS、T10 POSS和T12 POSS的方法包括如下步骤：
(a)先将乙烯基POSS混合物加入有机溶剂中，搅拌，经过滤分离得滤液及白色粉末，其中滤液中主要产物为乙烯基T10 POSS，白色粉末中主要产物为乙烯基T8 POSS和T12 POSS；
(b)然后将(a)中滤液浓缩至浑浊的白色悬浊液，再将白色悬浊液过滤，将过滤得到的白色粉末经洗涤和干燥，得到纯度≥99％乙烯基T10 POSS；
(c)同时将(a)中白色粉末加入有机溶剂中，搅拌，将过滤得到的滤液脱除有机溶剂后得到的白色粉末经洗涤和干燥，得到纯度≥99％的乙烯基T12 POSS；
(d)将(c)中过滤得到的白色粉末加入有机溶剂中，搅拌、过滤直至分离产物中没有T12POSS后，得到纯度≥99％的乙烯基T8 POSS。
8.一种乙烯基T10 POSS的制备方法，其特征在于，所述制备方法为：先将乙烯基POSS混合物加入有机溶剂，搅拌，经过滤分离得滤液及白色粉末；然后将滤液浓缩至浑浊的白色悬浊液；再将白色悬浊液过滤；最后将过滤得到的白色粉末经洗涤和干燥，得到纯度≥99％乙烯基T10 POSS；其中，乙烯基POSS占共混体系总质量的20～60％；
所述有机溶剂包括含有结构式为
中至少一种物质的溶剂；R1，R2，R3，R4，R5，R6，R7和R8选自下述基团中的至少一种：C1～C10的烷烃，C1～C10的卤代烷烃，芳香族基团，醚类基团，酯类基团，羧酸类基团或含氢类基团，n1≥2，n2≥1。
9.一种乙烯基T12 POSS的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括如下步骤：
(a)先将乙烯基POSS混合物加入有机溶剂中，搅拌，经过滤分离得滤液及白色粉末；乙烯基POSS混合物与有机溶剂的质量比为20～60％；
(b)将(a)中白色粉末再加入有机溶剂中，白色粉末和有机溶剂的质量比为20～60％；搅拌，然后将过滤得到的滤液脱除有机溶剂后得到的白色粉末洗涤和干燥，得到纯度≥99％的乙烯基T12 POSS；
其中，所述有机溶剂包括含有结构式为
中至少一种物质的溶剂；R1，R2，R3，R4，R5，R6，R7和R8选自下述基团中的至少一种：C1～C10的烷烃，C1～C10的卤代烷烃，芳香族基团，醚类基团，酯类基团，羧酸类基团或含氢类基团，n1≥2，n2≥1。
10.一种乙烯基T8 POSS的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括如下步骤：
(a)先将乙烯基POSS混合物加入有机溶剂中，搅拌，经过滤分离得滤液及白色粉末；乙烯基POSS混合物与有机溶剂的质量比为20～60％；
(b)将(a)中白色粉末加入有机溶剂中，搅拌，将过滤得到的滤液脱除有机溶剂后得到白色粉末；白色粉末与有机溶剂的质量比为20～60％；
(c)将(b)中得到的白色粉末加入有机溶剂中，搅拌、过滤直至分离产物中没有T12 POSS后，得到纯度≥99％的乙烯基T8 POSS；白色粉末与有机溶剂的质量比为20～60％；
其中，所述有机溶剂包括含有结构式为
中至少一种物质的溶剂；R1，R2，R3，R4，R5，R6，R7和R8选自下述基团中的至少一种：C1～C10的烷烃，C1～C10的卤代烷烃，芳香族基团，醚类基团，酯类基团，羧酸类基团或含氢类基团，n1≥2，n2≥1。
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| GR01 | Patent grant | ||
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