本申請要求2014年4月8日提交的美國臨時專利申請系列號61/976,688的權(quán)益，該臨時專利申請以引用方式全文并入本文。

背景

充足的淡水供應(yīng)是市政、工業(yè)和農(nóng)業(yè)應(yīng)用的基本要求。然而，日益增長的人口和日益嚴重的水源污染對淡水供應(yīng)的壓力與日俱增。由于來自更嚴格的凈水法規(guī)的壓力，水處理技術(shù)的改進至關(guān)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)。

由于能夠大規(guī)模地通過尺寸排除完全并連續(xù)過濾雜質(zhì)，基于膜的過濾是最重要和最廣泛使用的用于水純化的方法(Howe，K.J.和Tchobanoglous，G.(2005)Water Treatment：Principles and Design，John Wiley&Sons，Inc.，Hoboken，New Jersey，第2版)。一般來講，可根據(jù)膜的孔徑及其攔截不同物質(zhì)的能力將膜分為四種類型：微濾(MF)、超濾(UF)、納濾(NF)和反滲透(RO)。

UF膜具有約10nm的平均孔徑。在廢水處理中，UF膜用于攔截病原微生物，諸如病毒、細菌、原生動物和其他膠體(Cheryan，M.(1998)Ultrafiltration and Microfiltration Handbook，Technomic，Lancaster，PA)。它們可充當用于脫鹽的預(yù)處理步驟(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膜在化學(xué)、藥物、食品和飲料行業(yè)中常用于分離，并且是血液透析的整體組件。

當使用膜進行分離時，在操作過程中，隨著膜被無機顆粒、有機物質(zhì)和/或生物微生物污染，通量逐漸減小。由于污染物與聚合物膜的表面之間的疏水性相互作用，不同膜材料之間易受污染的程度不同。因此，膜親水性與膜的污染傾向有關(guān)，即，親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)。疏水性更大的膜允許污染物通過范德瓦耳斯相互作用強有力地粘附到膜表面，這會導(dǎo)致不可逆的膜污染(Hilal，N.等，(2005)Separ.Sci.Technol.179，323-333)。

化學(xué)清洗通常用于從膜表面移除粘附的有機物質(zhì)和生物膜。清洗處理恢復(fù)了膜性能，從而重新獲得在操作期間由于膜污染造成的通量損耗。用于清洗膜的常見化學(xué)品包括腐蝕劑、氧化劑/消毒劑、酸、螯合劑和表面活性劑(Liu，C.等，(2006)Membrane Chemical Cleaning：From Art to Science，Pall Corporation，Port Washington，NY 11050，USA)。氯漂白劑(次氯酸鈉)因其低成本、可商購獲得以及在加入料液時能夠有效降低污染而受到行業(yè)歡迎。諸如次氯酸鹽的強效氧化劑不僅殺死微生物，而且將天然有機物質(zhì)中的官能團氧化成水溶性更大的部分，從而允許在操作期間容易地洗掉新的物質(zhì)。然而，強效氧化劑同時附接存在于聚合物膜材料中的化學(xué)鍵，從而對膜特性造成負面影響(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)。

氯清洗對聚醚砜(PES)膜的影響顯示，氯可實際上導(dǎo)致更嚴重的污染并且在清洗后增大膜的電負性(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(xiàn).(2006)J.Membr.Sci.282，198-204)。這導(dǎo)致聚合物斷鏈并且使膜的機械強度惡化(Arkhangelsky，E.等，(2007)J.Membr.Sci.305，176-184；Thominette，F(xiàn).等，(2006)Desalination200，7-8；Kuzmenko，D.等，(2005)Desalination 179，323-333)。氯對聚酰胺RO膜的化學(xué)侵蝕導(dǎo)致膜具有增大的鹽和水通道而失效(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)。作為響應(yīng)，已嘗試修改膜材料，以便使它們易受氯降解影響的程度降低。例如，使用包含叔酰胺而非仲酰胺的聚酰胺導(dǎo)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)。

由于親水特性、熱和化學(xué)穩(wěn)定性、低成本、簡便合成以及能夠通過摻雜改性，最近導(dǎo)電聚合物及其衍生物已被廣泛驗證在水處理膜中的潛在用途。(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)。作為最廣泛研究的導(dǎo)電聚合物之一，已將處于苯胺綠氧化狀態(tài)的聚苯胺(Pani)與商業(yè)UF膜材料聚砜(PSf)共混，以形成具有增強的親水性和滲透性的復(fù)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)。純Pani還可形成滲透性為商業(yè)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)。通過向Pani鑄膜液中添加諸如4-甲基哌啶(4-MP)的仲胺，Pani UF膜的截留率增大，而親水性降低。磺化Pani、Pani的衍生物可與PSf共混，以形成顯示出優(yōu)異的親水性和在水沖洗后顯示出極高的通量恢復(fù)的UF膜(Mcverry，B.T.等，(2013)Chem.Mater.25，3597-3602)。

若干類型的n-取代的Pani已在文獻中有所報道(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是最常見的形式。然而，烷基是疏水性的，因此將烷基引入Pani將導(dǎo)致親水性的一定損耗。

傳統(tǒng)上使用聚偏二氟乙烯(PVDF)制備濾膜。為了讓這些膜正常運行，必須在膜形成之后將PVDF與親水性部分共混或共聚。雖然PVDF自身非常耐酸、堿和氯，但親水性基團并非如此。在暴露于堿或氯后，在膜清洗期間，親水性部分被水解和降解。隨時間推移，這導(dǎo)致膜的疏水性(污染傾向)變得更大。此外，膜損失了質(zhì)量并且壓緊，從而可滲透性變小。盡管已知聚合物與親水基團共混導(dǎo)致的缺點，但完全規(guī)避這些問題的用于制備濾膜的材料尚未見諸報道。本文描述了包含本質(zhì)上具有親水性并且抗氧化性損傷的材料的濾膜。

概述

根據(jù)本發(fā)明的目的，如本文具體實施和廣泛描述的，本發(fā)明在一個方面涉及包含聚合物的濾膜，該聚合物通過使具有下式表示的結(jié)構(gòu)的化合物聚合而形成：

其中n選自1、2和3；其中R^1a、R^1b、R^1c和R^1d中的每個獨立地選自氫、鹵素、-CN、-SR²⁰、-OR²¹、-NR^22aR^22b、-NR^22aR^22bH⁺、-SO₂R²³、-(C＝O)R²⁴以及用0、1、2或3個選自鹵素、-CN、-SR²⁰、-OR²¹、-NR^22aR^22b、-SO₂R²³和-(C＝O)R²⁴的基團取代的C1-C3烷基；其中R^2a和R^2b中的每個獨立地選自氫、鹵素、-CN、-SR³⁰、-OR³¹、-NR^32aR^32b、-NR^32aR^32bH⁺、-SO₂R³³、-(C＝O)R³⁴以及用0、1、2或3個選自鹵素、-CN、-SR³⁰、-OR³¹、-NR^32aR^32b、-SO₂R³³和-(C＝O)R³⁴的基團取代的C1-C3烷基；其中R^3a、R^3b和R^3c中的每個獨立地選自氫、鹵素、-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中的至少一個不為氫；其中R²⁰、R²¹、R^22a、R^22b、R³⁰、R³¹、R^32a、R^32b、R⁴⁰、R⁴¹、R^42a和R^42b中的每個在存在時獨立地選自氫、C1-C3烷基、C1-C3單鹵烷基和C1-C3多鹵烷基；其中R²³和R²⁴中的每個在存在時獨立地選自-O^-、-OR²⁵、C1-C3烷基、C1-C3單鹵烷基、C1-C3多鹵烷基和-NR^26aR^26b；其中R²⁵、R^26a和R^26b中的每個在存在時獨立地選自氫、C1-C3烷基、C1-C3單鹵烷基和C1-C3多鹵烷基；其中R³³和R³⁴中的每個在存在時獨立地選自-O^-、-OR³⁵、C1-C3烷基、C1-C3單鹵烷基、C1-C3多鹵烷基和-NR^36aR^36b；其中R³⁵、R^36a和R^36b中的每個在存在時獨立地選自氫、C1-C3烷基、C1-C3單鹵烷基和C1-C3多鹵烷基；其中R⁴³和R⁴⁴中的每個在存在時獨立地選自-O^-、-OR⁴⁵、C1-C3烷基、C1-C3單鹵烷基、C1-C3多鹵烷基和-NR^46aR^46b；并且其中R⁴⁵、R^46a和R^46b中的每個在存在時選自氫、C1-C3烷基、C1-C3單鹵烷基和C1-C3多鹵烷基。

本發(fā)明還公開了包含聚合物的濾膜，該聚合物包含由下式表示的結(jié)構(gòu)：

其中每個Z獨立地選自氫和其中n為選自1、2和3的整數(shù)；其中p獨立地為0、0.5或1；其中q獨立地為0、0.5或1；其中，對于每個x而言，p+q＝1；其中R^1a、R^1b、R^1c和R^1d中的每個獨立地選自氫、鹵素、-CN、-SR²⁰、-OR²¹、-NR^22aR^22b、-NR^22aR^22bH⁺、-SO₂R²³、-(C＝O)R²⁴以及用0、1、2或3個選自鹵素、-CN、-SR²⁰、-OR²¹、-NR^22aR^22b、-SO₂R²³和-(C＝O)R²⁴的基團取代的C1-C3烷基；其中R^2a和R^2b中的每個獨立地選自氫、鹵素、-CN、-SR³⁰、-OR³¹、-NR^32aR^32b、-NR^32aR^32bH⁺、-SO₂R³³、-(C＝O)R³⁴以及用0、1、2或3個選自鹵素、-CN、-SR³⁰、-OR³¹、-NR^32aR^32b、-SO₂R³³和-(C＝O)R³⁴的基團取代的C1-C3烷基；其中R^3a、R3^b和R^3c中的每個獨立地選自氫、鹵素、-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中的每個在存在時獨立地選自氫、C1-C3烷基、C1-C3單鹵烷基和C1-C3多鹵烷基；其中R²³和R²⁴中的每個在存在時獨立地選自-O^-、-OR²⁵、C1-C3烷基、C1-C3單鹵烷基、C1-C3多鹵烷基和-NR^26aR^26b；其中R²⁵、R^26a和R^26b中的每個在存在時獨立地選自氫、C1-C3烷基、C1-C3單鹵烷基和C1-C3多鹵烷基；其中R³³和R³⁴中的每個在存在時獨立地選自-O^-、-OR³⁵、C1-C3烷基、C1-C3單鹵烷基、C1-C3多鹵烷基和-NR^36aR^36b；其中R³⁵、R^36a和R^36b中的每個在存在時獨立地選自氫、C1-C3烷基、C1-C3單鹵烷基和C1-C3多鹵烷基；其中R⁴³和R⁴⁴中的每個在存在時獨立地選自-O^-、-OR⁴⁵、C1-C3烷基、C1-C3單鹵烷基、C1-C3多鹵烷基和-NR^46aR^46b；其中R⁴⁵、R^46a和R^46b中的每個在存在時選自氫、C1-C3烷基、C1-C3單鹵烷基和C1-C3多鹵烷基；并且其中至少一個Z為由下式表示的結(jié)構(gòu)：

并且

其中R^2a、R^2b、R^3a、R^3b和R^3c中的至少一個不為氫。

本發(fā)明還公開了通過使具有由下式表示的結(jié)構(gòu)的化合物聚合而形成的聚合物：

其中n選自1、2和3；其中R^1a、R^1b、R^1c和R^1d中的每個獨立地選自氫、鹵素、-CN、-SR²⁰、-OR²¹、-NR^22aR^22b、-NR^22aR^22bH⁺、-SO₂R²³、-(C＝O)R²⁴以及用0、1、2或3個選自鹵素、-CN、-SR²⁰、-OR²¹、-NR^22aR^22b、-SO₂R²³和-(C＝O)R²⁴的基團取代的C1-C3烷基；其中R^2a和R^2b中的每個獨立地選自氫、鹵素、-CN、-SR³⁰、-OR³¹、-NR^32aR^32b、-NR^32aR^32bH⁺、-SO₂R³³、-(C＝O)R³⁴以及用0、1、2或3個選自鹵素、-CN、-SR³⁰、-OR³¹、-NR^32aR^32b、-SO₂R³³和-(C＝O)R³⁴的基團取代的C1-C3烷基；其中R^3a、R^3b和R^3c中的每個獨立地選自氫、鹵素、-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中的至少一個不為氫；其中R²⁰、R²¹、R^22a、R^22b、R³⁰、R³¹、R^32a、R^32b、R⁴⁰、R⁴¹、R^42a和R^42b中的每個在存在時獨立地選自氫、C1-C3烷基、C1-C3單鹵烷基和C1-C3多鹵烷基；其中R²³和R²⁴中的每個在存在時獨立地選自-O^-、-OR²⁵、C1-C3烷基、C1-C3單鹵烷基、C1-C3多鹵烷基和-NR^26aR^26b；其中R²⁵、R^26a和R^26b中的每個在存在時獨立地選自氫、C1-C3烷基、C1-C3單鹵烷基和C1-C3多鹵烷基；其中R³³和R³⁴中的每個在存在時獨立地選自-O^-、-OR³⁵、C1-C3烷基、C1-C3單鹵烷基、C1-C3多鹵烷基和-NR^36aR^36b；其中R³⁵、R^36a和R^36b中的每個在存在時獨立地選自氫、C1-C3烷基、C1-C3單鹵烷基和C1-C3多鹵烷基；其中R⁴³和R⁴⁴中的每個在存在時獨立地選自-O^-、-OR⁴⁵、C1-C3烷基、C1-C3單鹵烷基、C1-C3多鹵烷基和-NR^46aR^46b；并且其中R⁴⁵、R^46a和R^46b中的每個在存在時選自氫、C1-C3烷基、C1-C3單鹵烷基和C1-C3多鹵烷基。

本發(fā)明還公開了包含由下式表示的結(jié)構(gòu)的聚合物：

其中每個Z獨立地選自氫和其中n為選自1、2和3的整數(shù)；其中p獨立地為0、0.5或1；其中q獨立地為0、0.5或1；其中，對于每個x而言，p+q＝1；其中R^1a、R^1b、R^1c和R^1d中的每個獨立地選自氫、鹵素、-CN、-SR²⁰、-OR²¹、-NR^22aR^22b、-NR^22aR^22bH⁺、-SO₂R²³、-(C＝O)R²⁴以及用0、1、2或3個選自鹵素、-CN、-SR²⁰、-OR²¹、-NR^22aR^22b、-SO₂R²³和-(C＝O)R²⁴的基團取代的C1-C3烷基；其中R^2a和R^2b中的每個獨立地選自氫、鹵素、-CN、-SR³⁰、-OR³¹、-NR^32aR^32b、-NR^32aR^32bH⁺、-SO₂R³³、-(C＝O)R³⁴以及用0、1、2或3個選自鹵素、-CN、-SR³⁰、-OR³¹、-NR^32aR^32b、-SO₂R³³和-(C＝O)R³⁴的基團取代的C1-C3烷基；其中R^3a、R^3b和R^3c中的每個獨立地選自氫、鹵素、-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中的每個在存在時獨立地選自氫、C1-C3烷基、C1-C3單鹵烷基和C1-C3多鹵烷基；其中R²³和R²⁴中的每個在存在時獨立地選自-O^-、-OR²⁵、C1-C3烷基、C1-C3單鹵烷基、C1-C3多鹵烷基和-NR^26aR^26b；其中R²⁵、R^26a和R^26b中的每個在存在時獨立地選自氫、C1-C3烷基、C1-C3單鹵烷基和C1-C3多鹵烷基；其中R³³和R³⁴中的每個在存在時獨立地選自-O^-、-OR³⁵、C1-C3烷基、C1-C3單鹵烷基、C1-C3多鹵烷基和-NR^36aR^36b；其中R³⁵、R^36a和R^36b中的每個在存在時獨立地選自氫、C1-C3烷基、C1-C3單鹵烷基和C1-C3多鹵烷基；其中R⁴³和R⁴⁴中的每個在存在時獨立地選自-O^-、-OR⁴⁵、C1-C3烷基、C1-C3單鹵烷基、C1-C3多鹵烷基和-NR^46aR^46b；其中R⁴⁵、R^46a和R^46b中的每個在存在時選自氫、C1-C3烷基、C1-C3單鹵烷基和C1-C3多鹵烷基；并且其中至少一個Z為由下式表示的結(jié)構(gòu)：

并且

其中R^2a、R^2b、R^3a、R^3b和R^3c中的至少一個不為氫。

本發(fā)明還公開了制備濾膜的方法。

本發(fā)明還公開了通過膜過濾水的方法。

雖然可以按特定的法定類別(諸如系統(tǒng)法定類別)對本發(fā)明的各方面進行描述和要求保護，但這只是為了方便起見，并且本領(lǐng)域的技術(shù)人員將理解到，可以按任何法定類別對本發(fā)明的每個方面進行描述和要求保護。除非另外明確地指出，否則決不意圖將本文所述的任何方法或方面理解為需要以特定順序執(zhí)行其步驟。因此，如果在權(quán)利要求書或說明書中某方法權(quán)利要求未明確指出步驟局限于特定順序，那么決不意圖在任何方面推斷某種順序。這適用于任何可能的用于解釋的非表達基礎(chǔ)，包括相對于步驟安排或操作流程的邏輯事項、從語法組織或標點符號得到的清晰含義、或者在說明書中描述的方面的數(shù)量或類型。

附圖簡述

并入并構(gòu)成本說明書的一部分的附圖示出了若干方面并且與說明書一起用于解釋本發(fā)明的原則。

圖1示出了與在含有250ppm游離氯的漂白劑中浸泡2天對n-Pani膜的物理外觀相比于Pani和PSf膜的影響有關(guān)的代表數(shù)據(jù)。

圖2示出了與在250ppm游離氯中浸泡前后n-PANi和PANi膜的接觸角有關(guān)的代表數(shù)據(jù)。

圖3示出了與通過FT-IR分析觀察到的氯對聚苯胺膜中的苯環(huán)型和醌型基團的影響有關(guān)的代表數(shù)據(jù)。

圖4示出了與通過UV-Vis分析觀察到的氯對聚苯胺膜中的苯環(huán)型和醌型基團的影響有關(guān)的代表數(shù)據(jù)。

圖5示出了與通過核磁共振(NMR)分析觀察到的氯對聚苯胺膜中的苯環(huán)型和醌型基團的影響有關(guān)的代表數(shù)據(jù)。

圖6示出了來自細菌粘附測試的圖像，該圖表明n-Pani膜比Pani膜更耐污染。

圖7示出了在用去離子水沖洗前被1.5g/L BSA溶液污染的膜的通量下降和恢復(fù)。

圖8具有12個圖(a-l)，描繪了SEM圖像。圖(a)描繪了3000倍放大率下的PANi膜并且圖(b)描繪了3000倍放大率下的n-PANi膜表面；圖(c)描繪了100,000倍放大率下的n-PANi膜表面并且圖(d)描繪了使用image J軟件轉(zhuǎn)換后的圖(c)的黑白圖片。圖(e)-(h)描繪了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膜的橫截面圖。圖(i)-(l)描繪了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膜的表面圖像。

本發(fā)明的另外的優(yōu)點部分將在下文的描述中陳述，部分將從描述顯而易見，或者可通過實踐本發(fā)明而認識到。本發(fā)明的優(yōu)點將借助于所附權(quán)利要求書中特別指出的元件和組合實現(xiàn)并獲得。應(yīng)當理解，以上概述和以下詳述都僅僅是示例性和解釋性的并且不限制要求保護的本發(fā)明。

詳細描述

通過參考下面的本發(fā)明的詳細描述和本文所包括的實施例，可以更容易地理解本發(fā)明。

在公開和描述本發(fā)明的化合物、組合物、制品、系統(tǒng)、裝置和/或方法之前，應(yīng)當理解，除非另外指明，否則它們不限于特定的合成方法，或除非另有說明，不限于特定的試劑，因此當然可以改變。另外應(yīng)當理解，本文所用的術(shù)語僅僅是為了描述特定方面，并非旨在進行限制。雖然類似于或等同于本文所述的那些的方法和材料可用于實踐或測試本發(fā)明，但現(xiàn)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，以公開和描述與所述的出版物相關(guān)的方法和/或材料。本文所述的出版物僅提供它們在本申請的申請日之前的公開內(nèi)容。本文的任何語言都不應(yīng)被解釋為承認本發(fā)明無權(quán)憑借在先發(fā)明先于這些出版物。另外，本文提供的出版物的日期可不同于實際出版日期，這可能需要單獨的確認。

A.定義

如本文所用，化合物(包括有機化合物)的命名可使用常用名、IUPAC、IUBMB或CAS推薦命名給定。當存在一個或多個立體化學(xué)特征結(jié)構(gòu)時，可采用立體化學(xué)的Cahn-Ingold-Prelog規(guī)則指定立體化學(xué)優(yōu)先級、E/Z規(guī)格等。如果給定名稱，本領(lǐng)域的技術(shù)人員可通過以下任一方法容易地確定化合物的結(jié)構(gòu)：通過使用命名規(guī)范系統(tǒng)還原化合物結(jié)構(gòu)，或通過可商購獲得的軟件，諸如CHEMDRAW^TM(Cambridgesoft Corporation，U.S.A.)。

如本說明書和所附權(quán)利要求書中所用，除非上下文另外明確指出，否則單數(shù)形式“一個”、“一種”和“所述/該”包括復(fù)數(shù)引用。因此，例如，對“官能團”、“烷基”或“殘基”的引用包括兩個或更多個此類官能團、烷基或殘基的混合物等。

范圍在本文中可表示為從“約”一個特定值和/或到至“約”另一個特定值。當表達此類范圍時，另一個方面包括從一個特定值和/或至另一個特定值。相似地，當通過使用先行詞“約”將值表示為近似值時，應(yīng)當理解，特定值形成了另一個方面。另外應(yīng)當理解，每個范圍的端值相對于另一個端值均為顯著的，并且獨立于另一個端值。另外應(yīng)當理解，本文公開了許多值，并且本文也將每個值公開為除了該值本身之外的“約”該特定值。例如，如果公開了值“10”，那么也公開了“約10”。另外應(yīng)當理解，也公開了兩個特定單元之間的每個單元。例如，如果公開了10和15，那么也公開了11、12、13和14。

本說明書和最后的權(quán)利要求書中對組合物中特定元素或組分的重量份的引用是指該元素或組分與對其表達重量份的組合物或制品中任何其他元素或組分之間的重量關(guān)系。因此，在包含2重量份組分X和5重量份組分Y的化合物中，X和Y以2∶5的重量比存在，并且無論該化合物是否包含另外的組分，都以這種比率存在。

除非明確相反地規(guī)定，否則組分的重量百分比(重量％)基于包含該組分的制劑或組合物的總重量計。

如本文所用，術(shù)語“任選的”或“任選地”是指隨后描述的事件或情況可能或不能發(fā)生，而且指該描述包括在所述事件或情況發(fā)生的情況下的例子和在所述事件或情況沒有發(fā)生的情況下的例子。

如本說明書和最后的權(quán)利要求書所用，化學(xué)物種的殘基是指在特定的反應(yīng)方案中所得的化學(xué)物種的產(chǎn)物或隨后的制劑或化學(xué)產(chǎn)品的部分，無論該部分是否實際上由該化學(xué)物種獲得。因此，聚酯中的乙二醇殘基是指聚酯中的一個或多個-OCH₂CH₂O-單元，無論乙二醇是否用于制備聚酯。相似地，聚酯中的癸二酸殘基是指聚酯中的一個或多個-CO(CH₂)₈CO-部分，無論該殘基是否通過如下方式獲得：使癸二酸或其酯反應(yīng)以獲得聚酯。

如本文所用，術(shù)語“聚酯”是指相對較高分子量的天然或合成有機化合物，其結(jié)構(gòu)可由重復(fù)的小單元即單體表示(例如，聚乙烯、橡膠、纖維素)。合成聚合物通常是通過單體的加聚反應(yīng)或縮聚反應(yīng)形成的。

如本文所用，術(shù)語“共聚物”是指由兩個或更多個不同的重復(fù)單元(單體殘基)形成的聚合物。例如但沒有限制，共聚物可為交替共聚物、無規(guī)共聚物、嵌段共聚物或接枝共聚物。另外可以設(shè)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，術(shù)語“低聚物”是指相對較低分子量的聚合物，其中重復(fù)單元數(shù)介于2和10之間，例如，從2至8、從2至6、或從2至4。在一個方面，許多低聚物可平均具有從約2至約10個重復(fù)單元，例如，從約2至約8個、從約2至約6個、或從約2至約4個。

如本文所用，術(shù)語如本文所用，術(shù)語“分子量”(MW)是指該物質(zhì)的一個分子相對于統(tǒng)一的原子質(zhì)量單位u(等于一個碳-12原子的質(zhì)量的1/12)的質(zhì)量。

如本文所用，術(shù)語“數(shù)均分子量”(M_n)是指單獨的聚合物的分子量的共同均值。M_n可通過測定n個聚合物分子的分子量、求所述分子量的總和并且除以n來確定。M_n由下式計算：

其中N_i為分子量M_i的分子的數(shù)量。聚合物的數(shù)均分子量通過凝膠滲透色譜法、粘度計(Mark-Houwink公式)、光散射、分析超迷離心法、蒸汽壓滲透法、端基滴定法和依數(shù)性確定。

如本文所用，術(shù)語“重均分子量(M_w)”是指聚合物的分子量的替代的量度。M_w由下式計算：

其中N_i為分子量M_i的分子的數(shù)量。直觀地，如果重均分子量為w，并且選擇了無規(guī)單體，那么其所屬的聚合物將平均具有重量w。重均分子量可通過光散射、小角中子散射(SANS)、X-射線散射和沉降速度確定。

如本文所用，術(shù)語“多分散性”和“多分散性指數(shù)”是指重均分子量與數(shù)均分子量的比率(M_w/M_n)。

如本文所用，術(shù)語“閃光焊”和“閃光焊接”是指對吸光材料施加光脈沖。當對聚合物納米纖維進行閃光焊時，閃光焊可提供增強的光熱現(xiàn)象。在某些方面，材料將光快速變成熱，然后發(fā)生轉(zhuǎn)化，諸如熔融。應(yīng)當理解，在某些方面，材料中可因閃光焊而發(fā)生化學(xué)反應(yīng)。進行閃光焊的技術(shù)在2010年12月14日公布的授予J.Huang和R.B.Kaner的美國專利號7,850,798(“導(dǎo)電聚合物納米纖維的閃光焊(Flash welding of conducting polymers nanofibers)”)中有所描述。

本文所公開的某些材料、化合物、組合物和組分可商購獲得或者易于使用本領(lǐng)域的技術(shù)人員通常已知的技術(shù)合成。例如，用于制備所公開的化合物和組合物的起始材料和試劑可得自諸如Aldrich Chemical Co.，(Milwaukee，Wis.)、Acros Organics(Morris Plains，N.J.)、Fisher Scientific(Pittsburgh，Pa.)或Sigma(St.Louis，Mo.)的供應(yīng)商或者通過本領(lǐng)域的技術(shù)人員已知的方法按照諸如以下的參考文獻中所述的程序制備：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卷和增補卷(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)。

除非另外明確地指出，否則決不意圖將本文所述的任何方法理解為需要以特定順序執(zhí)行其步驟。因此，如果在權(quán)利要求書或說明書中某方法權(quán)利要求未實際陳述其步驟應(yīng)遵循某種順序或者未另外明確指出步驟局限于特定順序，那么決不意圖在任何方面推斷某種順序。這適用于任何可能的用于解釋的非表達基礎(chǔ)，包括：相對于步驟安排或操作流程的邏輯事項；從語法組織或標點符號得到的清晰含義；以及在說明書中描述的實施方案的數(shù)量或類型。

本發(fā)明公開了待用于制備本發(fā)明的組合物的組分以及本文所公開的方法中所用的組合物本身。本文公開了這些和其他材料，并且應(yīng)當理解，當公開這些材料的組合、子集、相互作用、群組等時，雖然無法明確公開這些化合物的具體提及的每一各種個別和集體組合及排列，但其各自在本文中具體涵蓋并描述。例如，如果公開并討論了特定的化合物并且討論了可對包括所述化合物的多個分子進行的多種修改，則明確涵蓋了所述化合物的每一個組合和排列以及可能的修改，除非明確相反地規(guī)定。因此，如果公開了一類分子A、B和C以及一類分子D、E和F并且公開了組合分子的實例A-D，那么即使每一個未單獨地列舉，但每一個也單獨地和共同地涵蓋，這意味著認為公開了組合A-E、A-F、B-D，B-E，B-F、C-D、C-E和C-F。同樣，還公開了這些分子的任何子集或組合。因此，例如，A-E、B-F和C-E的子組被視為得到公開。這個概念適用于本申請的所有方面，包括但不限于制備和使用本發(fā)明的組合物的方法中的步驟。因此，如果存在可執(zhí)行的多個另外的步驟，那么應(yīng)當理解，這些另外的步驟中的每個可與本發(fā)明方法的任何具體實施方案或?qū)嵤┓桨附M合一起執(zhí)行。

應(yīng)當理解，本文所公開的組合物具有某些功能。本文公開了用于執(zhí)行本發(fā)明所公開的功能的某些結(jié)構(gòu)要求，并且應(yīng)當理解，存在可執(zhí)行與本發(fā)明所公開的結(jié)構(gòu)相關(guān)的相同功能的多種結(jié)構(gòu)，并且這些結(jié)構(gòu)將通常實現(xiàn)相同結(jié)果。

B.濾膜

在一個方面，本發(fā)明的膜涉及包含通過使具有由下式表示的結(jié)構(gòu)的化合物聚合而形成的聚合物的濾膜：

其中n選自1、2和3；其中R^1a、R^1b、R^1c和R^1d中的每個獨立地選自氫、鹵素、-CN、-SR²⁰、-OR²¹、-NR^22aR^22b、-NR^22aR^22bH⁺、-SO₂R²³、-(C＝O)R²⁴以及用0、1、2或3個選自鹵素、-CN、-SR²⁰、-OR²¹、-NR^22aR^22b、-SO₂R²³和-(C＝O)R²⁴的基團取代的C1-C3烷基；其中R^2a和R^2b中的每個獨立地選自氫、鹵素、-CN、-SR³⁰、-OR³¹、-NR^32aR^32b、-NR^32aR^32bH⁺、-SO₂R³³、-(C＝O)R³⁴以及用0、1、2或3個選自鹵素、-CN、-SR³⁰、-OR³¹、-NR^32aR^32b、-SO₂R³³和-(C＝O)R³⁴的基團取代的C1-C3烷基；其中R^3a、R^3b和R^3c中的每個獨立地選自氫、鹵素、-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中的至少一個不為氫；其中R²⁰、R²¹、R^22a、R^22b、R³⁰、R³¹、R^32a、R^32b、R⁴⁰、R⁴¹、R^42a和R^42b中的每個在存在時獨立地選自氫、C1-C3烷基、C1-C3單鹵烷基和C1-C3多鹵烷基；其中R²³和R²⁴中的每個在存在時獨立地選自-O^-、-OR²⁵、C1-C3烷基、C1-C3單鹵烷基、C1-C3多鹵烷基和-NR^26aR^26b；其中R²⁵、R^26a和R^26b中的每個在存在時獨立地選自氫、C1-C3烷基、C1-C3單鹵烷基和C1-C3多鹵烷基；其中R³³和R³⁴中的每個在存在時獨立地選自-O^-、-OR³⁵、C1-C3烷基、C1-C3單鹵烷基、C1-C3多鹵烷基和-NR^36aR^36b；其中R³⁵、R^36a和R^36b中的每個在存在時獨立地選自氫、C1-C3烷基、C1-C3單鹵烷基和C1-C3多鹵烷基；其中R⁴³和R⁴⁴中的每個在存在時獨立地選自-O^-、-OR⁴⁵、C1-C3烷基、C1-C3單鹵烷基、C1-C3多鹵烷基和-NR^46aR^46b；并且其中R⁴⁵、R^46a和R^46b中的每個在存在時選自氫、C1-C3烷基、C1-C3單鹵烷基和C1-C3多鹵烷基。

在一個方面，本發(fā)明涉及包含聚合物的濾膜，該聚合物包含由下式表示的結(jié)構(gòu)：

其中每個Z獨立地選自氫和其中n為選自1、2和3的整數(shù)；其中p獨立地為0、0.5或1；其中q獨立地為0、0.5或1；其中，對于每個x而言，p+q＝1；其中R^1a、R^1b、R^1c和R^1d中的每個獨立地選自氫、鹵素、-CN、-SR²⁰、-OR²¹、-NR^22aR^22b、-NR^22aR^22bH⁺、-SO₂R²³、-(C＝O)R²⁴以及用0、1、2或3個選自鹵素、-CN、-SR²⁰、-OR²¹、-NR^22aR^22b、-SO₂R²³和-(C＝O)R²⁴的基團取代的C1-C3烷基；其中R^2a和R^2b中的每個獨立地選自氫、鹵素、-CN、-SR³⁰、-OR³¹、-NR^32aR^32b、-NR^32aR^32bH⁺、-SO₂R³³、-(C＝O)R³⁴以及用0、1、2或3個選自鹵素、-CN、-SR³⁰、-OR³¹、-NR^32aR^32b、-SO₂R³³和-(C＝O)R³⁴的基團取代的C1-C3烷基；其中R^3a、R^3b和R^3c中的每個獨立地選自氫、鹵素、-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中的每個在存在時獨立地選自氫、C1-C3烷基、C1-C3單鹵烷基和C1-C3多鹵烷基；其中R²³和R²⁴中的每個在存在時獨立地選自-O^-、-OR²⁵、C1-C3烷基、C1-C3單鹵烷基、C1-C3多鹵烷基和-NR^26aR^26b；其中R²⁵、R^26a和R^26b中的每個在存在時獨立地選自氫、C1-C3烷基、C1-C3單鹵烷基和C1-C3多鹵烷基；其中R³³和R³⁴中的每個在存在時獨立地選自-O^-、-OR³⁵、C1-C3烷基、C1-C3單鹵烷基、C1-C3多鹵烷基和-NR^36aR^36b；其中R³⁵、R^36a和R^36b中的每個在存在時獨立地選自氫、C1-C3烷基、C1-C3單鹵烷基和C1-C3多鹵烷基；其中R⁴³和R⁴⁴中的每個在存在時獨立地選自-O^-、-OR⁴⁵、C1-C3烷基、C1-C3單鹵烷基、C1-C3多鹵烷基和-NR^46aR^46b；其中R⁴⁵、R^46a和R^46b中的每個在存在時選自氫、C1-C3烷基、C1-C3單鹵烷基和C1-C3多鹵烷基；并且其中至少一個Z為由下式表示的結(jié)構(gòu)：

并且

其中R^2a、R^2b、R^3a、R^3b和R^3c中的至少一個不為氫。

在另一個方面，濾膜選自超濾膜、納濾膜、反滲透膜、正滲透膜和不具有薄膜涂層的壓力延遲滲透膜。在另一個方面，濾膜選自超濾膜、納濾膜、反滲透膜和正滲透膜。在另一個方面，濾膜選自超濾膜和納濾膜。在另一個方面，濾膜為超濾膜。在另一個方面，濾膜為納濾膜。

在另一個方面，濾膜還包含在膜的表面上聚合的薄膜，從而得到滲透膜。在另一個方面，滲透膜選自反滲透膜和正滲透膜。在另一個方面，滲透膜為反滲透膜。在另一個方面，滲透膜為正滲透膜。

1.聚合物

在一個方面，本發(fā)明涉及可用作濾膜的組分的聚合物。在多個方面，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/或膜的親水性。

在另一個方面，聚合物以約0.1重量％至約40重量％的量存在。在另一個方面，聚合物以約0.1重量％至約35重量％的量存在。在另一個方面，聚合物以約0.1重量％至約30重量％的量存在。在另一個方面，聚合物以約0.1重量％至約25重量％的量存在。在另一個方面，聚合物以約0.1重量％至約20重量％的量存在。在另一個方面，聚合物以約0.1重量％至約15重量％的量存在。在另一個方面，聚合物以約15重量％至約40重量％的量存在。在另一個方面，聚合物以約15重量％至約40重量％的量存在。在另一個方面，聚合物以約20重量％至約40重量％的量存在。在另一個方面，聚合物以約25重量％至約40重量％的量存在。在另一個方面，聚合物以約30重量％至約40重量％的量存在。

在另一個方面，膜還包含第二聚合物。在另一個方面，第二聚合物選自聚砜、聚氯酯、醋酸纖維素、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、醋酸纖維素、聚氯酯或其混合物。在另一個方面，第二聚合物為聚砜。

可以設(shè)想到，每個本發(fā)明所公開的衍生物可任選地被進一步取代。另外可以設(shè)想到，任何一種或多種衍生物可任選地從本發(fā)明省略。應(yīng)當理解，本發(fā)明所公開的化合物可通過本發(fā)明所公開的方法提供。另外應(yīng)當理解，本發(fā)明所公開的使用方法可采用本發(fā)明所公開的化合物。

a.結(jié)構(gòu)

在一個方面，本發(fā)明涉及通過使具有由下式表示的結(jié)構(gòu)的化合物聚合而形成的聚合物：

其中n選自1、2和3；其中R^1a、R^1b、R^1c和R^1d中的每個獨立地選自氫、鹵素、-CN、-SR²⁰、-OR²¹、-NR^22aR^22b、-NR^22aR^22bH⁺、-SO₂R²³、-(C＝O)R²⁴以及用0、1、2或3個選自鹵素、-CN、-SR²⁰、-OR²¹、-NR^22aR^22b、-SO₂R²³和-(C＝O)R²⁴的基團取代的C1-C3烷基；其中R^2a和R^2b中的每個獨立地選自氫、鹵素、-CN、-SR³⁰、-OR³¹、-NR^32aR^32b、-NR^32aR^32bH⁺、-SO₂R³³、-(C＝O)R³⁴以及用0、1、2或3個選自鹵素、-CN、-SR³⁰、-OR³¹、-NR^32aR^32b、-SO₂R³³和-(C＝O)R³⁴的基團取代的C1-C3烷基；其中R^3a、R^3b和R^3c中的每個獨立地選自氫、鹵素、-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中的至少一個不為氫；其中R²⁰、R²¹、R^22a、R^22b、R³⁰、R³¹、R^32a、R^32b、R⁴⁰、R⁴¹、R^42a和R^42b中的每個在存在時獨立地選自氫、C1-C3烷基、C1-C3單鹵烷基和C1-C3多鹵烷基；其中R²³和R²⁴中的每個在存在時獨立地選自-O^-、-OR²⁵、C1-C3烷基、C1-C3單鹵烷基、C1-C3多鹵烷基和-NR^26aR^26b；其中R²⁵、R^26a和R^26b中的每個在存在時獨立地選自氫、C1-C3烷基、C1-C3單鹵烷基和C1-C3多鹵烷基；其中R³³和R³⁴中的每個在存在時獨立地選自-O^-、-OR³⁵、C1-C3烷基、C1-C3單鹵烷基、C1-C3多鹵烷基和-NR^36aR^36b；其中R³⁵、R^36a和R^36b中的每個在存在時獨立地選自氫、C1-C3烷基、C1-C3單鹵烷基和C1-C3多鹵烷基；其中R⁴³和R⁴⁴中的每個在存在時獨立地選自-O^-、-OR⁴⁵、C1-C3烷基、C1-C3單鹵烷基、C1-C3多鹵烷基和-NR^46aR^46b；并且其中R⁴⁵、R^46a和R^46b中的每個在存在時選自氫、C1-C3烷基、C1-C3單鹵烷基和C1-C3多鹵烷基。

在另一個方面，聚合物包含具有由下式表示的結(jié)構(gòu)的化合物的至少一個殘基：

其以至少0.1重量％的量存在。在另一個方面，化合物的至少一個殘基以至少0.5重量％的量存在。在另一個方面，化合物的至少一個殘基以至少1重量％的量存在。在另一個方面，化合物的至少一個殘基以至少5重量％的量存在。在另一個方面，化合物的至少一個殘基以至少10重量％的量存在。在另一個方面，化合物的至少一個殘基以至少15重量％的量存在。在另一個方面，化合物的至少一個殘基以至少25重量％的量存在。在另一個方面，化合物的至少一個殘基以至少50重量％的量存在。在另一個方面，化合物的至少一個殘基以至少75重量％的量存在。

在一個方面，本發(fā)明涉及包含由下式表示的結(jié)構(gòu)的聚合物：

其中每個Z獨立地選自氫和其中n為選自1、2和3的整數(shù)；其中p獨立地為0、0.5或1；其中q獨立地為0、0.5或1；其中，對于每個x而言，p+q＝1；其中R^1a、R^1b、R^1c和R^1d中的每個獨立地選自氫、鹵素、-CN、-SR²⁰、-OR²¹、-NR^22aR^22b、-NR^22aR^22bH⁺、-SO₂R²³、-(C＝O)R²⁴以及用0、1、2或3個選自鹵素、-CN、-SR²⁰、-OR²¹、-NR^22aR^22b、-SO₂R²³和-(C＝O)R²⁴的基團取代的C1-C3烷基；其中R^2a和R^2b中的每個獨立地選自氫、鹵素、-CN、-SR³⁰、-OR³¹、-NR^32aR^32b、-NR^32aR^32bH⁺、-SO₂R³³、-(C＝O)R³⁴以及用0、1、2或3個選自鹵素、-CN、-SR³⁰、-OR³¹、-NR^32aR^32b、-SO₂R³³和-(C＝O)R³⁴的基團取代的C1-C3烷基；其中R^3a、R^3b和R^3c中的每個獨立地選自氫、鹵素、-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中的每個在存在時獨立地選自氫、C1-C3烷基、C1-C3單鹵烷基和C1-C3多鹵烷基；其中R²³和R²⁴中的每個在存在時獨立地選自-O^-、-OR²⁵、C1-C3烷基、C1-C3單鹵烷基、C1-C3多鹵烷基和-NR^26aR^26b；其中R²⁵、R^26a和R^26b中的每個在存在時獨立地選自氫、C1-C3烷基、C1-C3單鹵烷基和C1-C3多鹵烷基；其中R³³和R³⁴中的每個在存在時獨立地選自-O^-、-OR³⁵、C1-C3烷基、C1-C3單鹵烷基、C1-C3多鹵烷基和-NR^36aR^36b；其中R³⁵、R^36a和R^36b中的每個在存在時獨立地選自氫、C1-C3烷基、C1-C3單鹵烷基和C1-C3多鹵烷基；其中R⁴³和R⁴⁴中的每個在存在時獨立地選自-O^-、-OR⁴⁵、C1-C3烷基、C1-C3單鹵烷基、C1-C3多鹵烷基和-NR^46aR^46b；其中R⁴⁵、R^46a和R^46b中的每個在存在時選自氫、C1-C3烷基、C1-C3單鹵烷基和C1-C3多鹵烷基；并且其中至少一個Z為由下式表示的結(jié)構(gòu)：

并且

其中R^2a、R^2b、R^3a、R^3b和R^3c中的至少一個不為氫。

在另一個方面，本發(fā)明涉及通過使具有由下式表示的結(jié)構(gòu)的化合物聚合而形成的聚合物：

在另一個方面，本發(fā)明涉及通過使具有由選自下式表示的結(jié)構(gòu)的化合物聚合而形成的聚合物：

在另一個方面，本發(fā)明涉及通過使具有由下式表示的結(jié)構(gòu)的化合物聚合而形成的聚合物：

其中R^3a、R^3b和R^3c中的每個獨立地選自氫、鹵素、-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中的至少一個不為氫。

在另一個方面，本發(fā)明涉及通過使具有由下式表示的結(jié)構(gòu)的化合物聚合而形成的聚合物：

其中R^3a和R^3b中的每個為氫并且R^3c選自鹵素、-CN、-SR⁴⁰、-OR⁴¹、-NR^42aR^42b、-NR^42aR^42bH⁺、-SO₂R⁴³和-(C＝O)R⁴⁴。

在另一個方面，本發(fā)明涉及通過使具有由下式表示的結(jié)構(gòu)的化合物聚合而形成的聚合物：

其中R^3a和R^3b中的每個為氫并且R^3c選自鹵素、-CN、-SH、-OH、-NH₂、-NH₃⁺、-SO₂O^-、-SO₂OH、-(C＝O)O^-和-(C＝O)OH。

在另一個方面，本發(fā)明涉及通過使具有由下式表示的結(jié)構(gòu)的化合物聚合而形成的聚合物：

其中R^3a和R^3b中的每個為氫并且R^3c選自-SH、-OH、-NH₂、-NH₃⁺、-SO₂O^-、-SO₂OH、-(C＝O)O^-和-(C＝O)OH。

在另一個方面，本發(fā)明涉及通過使具有由下式表示的結(jié)構(gòu)的化合物聚合而形成的聚合物：

其中R^3a和R^3b中的每個為氫并且R^3c選自-SH、-OH、-NH₂、-SO₂OH和-(C＝O)OH。

在另一個方面，本發(fā)明涉及通過使具有由下式表示的結(jié)構(gòu)的化合物聚合而形成的聚合物：

其中R^2a和R^2b中的每個獨立地選自氫、鹵素、-CN、-SR³⁰、-OR³¹、-NR^32aR^32b、-NR^32aR^32bH⁺、-SO₂R³³、-(C＝O)R³⁴以及用0、1、2或3個選自鹵素、-CN、-SR³⁰、-OR³¹、-NR^32aR^32b、-SO₂R³³和-(C＝O)R³⁴的基團取代的C1-C3烷基；并且其中R^2a和R^2b中的至少一個不為氫。

在另一個方面，本發(fā)明涉及通過使具有由下式表示的結(jié)構(gòu)的化合物聚合而形成的聚合物：

R^2a為氫并且R^2b選自鹵素、-CN、-SR³⁰、-OR³¹、-NR^32aR^32b、-NR^32aR^32bH⁺、-SO₂R³³、-(C＝O)R³⁴以及用0、1、2或3個選自鹵素、-CN、-SR³⁰、-OR³¹、-NR^32aR^32b、-SO₂R³³和-(C＝O)R³⁴的基團取代的C1-C3烷基。

在另一個方面，本發(fā)明涉及通過使具有由下式表示的結(jié)構(gòu)的化合物聚合而形成的聚合物：

其中R^2a為氫并且R^2b選自鹵素、-CN、-SR³⁰、-OR³¹、-NR^32aR^32b、-NR^32aR^32bH⁺、-SO₂R³³和-(C＝O)R³⁴。

在另一個方面，本發(fā)明涉及通過使具有由下式表示的結(jié)構(gòu)的化合物聚合而形成的聚合物：

其中R^2a為氫并且R^2b選自鹵素、-CN、-SH、-OH、-NH₂、-NH₃⁺、-SO₂O^-、-SO₂OH、-(C＝O)O^-和-(C＝O)OH。

在另一個方面，本發(fā)明涉及通過使具有由下式表示的結(jié)構(gòu)的化合物聚合而形成的聚合物：

其中R^2a為氫并且R^2b選自-SH、-OH、-NH₂、-NH₃⁺、-SO₂O^-、-SO₂OH、-(C＝O)O^-和-(C＝O)OH。

在另一個方面，本發(fā)明涉及通過使具有由下式表示的結(jié)構(gòu)的化合物聚合而形成的聚合物：

其中R^2a為氫并且R^2b選自-SH、-OH、-NH₂、-SO₂OH和-(C＝O)OH。

在另一個方面，本發(fā)明涉及通過使具有由下式表示的結(jié)構(gòu)的化合物聚合而形成的聚合物：

其中R^2a為氫并且R^2b為用0、1、2或3個選自鹵素、-CN、-SR³⁰、-OR³¹、-NR^32aR^32b、-SO₂R³³和-(C＝O)R³⁴的基團取代的C1-C3烷基。

在另一個方面，本發(fā)明涉及通過使具有由下式表示的結(jié)構(gòu)的化合物聚合而形成的聚合物：

其中R^2a為氫并且R^2b選自甲基和乙基并且用0、1、2或3個選自鹵素、-CN、-SR³⁰、-OR³¹、-NR^32aR^32b、-SO₂R³³和-(C＝O)R³⁴的基團取代。

在另一個方面，本發(fā)明涉及通過使具有由下式表示的結(jié)構(gòu)的化合物聚合而形成的聚合物：

其中R^2a為氫并且R^2b為用0、1、2或3個選自鹵素、-CN、-SR³⁰、-OR³¹、-NR^32aR^32b、-SO₂R³³和-(C＝O)R³⁴的基團取代的甲基。

在另一個方面，本發(fā)明涉及通過使具有由下式表示的結(jié)構(gòu)的化合物聚合而形成的聚合物：

其中R^2a為氫并且R^2b為用0、1或2個選自鹵素、-CN、-SR³⁰、-OR³¹、-NR^32aR^32b、-SO₂R³³和-(C＝O)R³⁴的基團取代的C1-C3烷基。

在另一個方面，本發(fā)明涉及通過使具有由下式表示的結(jié)構(gòu)的化合物聚合而形成的聚合物：

其中R^2a為氫并且R^2b為用0或1個選自鹵素、-CN、-SR³⁰、-OR³¹、-NR^32aR^32b、-SO₂R³³和-(C＝O)R³⁴的基團取代的C1-C3烷基。

在另一個方面，本發(fā)明涉及通過使具有由下式表示的結(jié)構(gòu)的化合物聚合而形成的聚合物：

其中R^2a為氫并且R^2b為未取代的C1-C3烷基。

在另一個方面，本發(fā)明的聚合物還包含抗衡離子。抗衡離子的實例包括但不限于氯化物、氟化物、溴化物、碳酸鹽、碳酸氫鹽、磷酸鹽、乙酸鹽、甲酸鹽、草酸鹽、氰化物、硫酸鹽、高氯酸鹽和硝酸鹽。

(1)N

在一個方面，n為選自1、2和3的整數(shù)；在另一個方面，n為選自1和2的整數(shù)；在另一個方面，n為3。在另一個方面，n為2。在另一個方面，n為1。

(2)P和Q

在一個方面，q為1并且p為0。在另一個方面，p為1并且q為0。

在另一個方面，q為0.5并且p為0.5。

(3)Z基團

在一個方面，每個Z獨立地選自氫和其中至少一個Z為由下式表示的結(jié)構(gòu)：

在另一個方面，每個Z為由下式表示的結(jié)構(gòu)：

并且

其中R^2a、R^2b、R^3a、R^3b和R^3c中的至少一個不為氫。

在另一個方面，每個Z為由下式表示的結(jié)構(gòu)：

(4)R¹基團

在一個方面，R^1a、R^1b、R^1c和R^1d中的每個獨立地選自氫、鹵素、-CN、-SR²⁰、-OR²¹、-NR^22aR^22b、-NR^22aR^22bH⁺、-SO₂R²³、-(C＝O)R²⁴以及用0、1、2或3個選自鹵素、-CN、-SR²⁰、-OR²¹、-NR^22aR^22b、-SO₂R²³和-(C＝O)R²⁴的基團取代的C1-C3烷基。在另一個方面，R^1a、R^1b、R^1c和R^1d中的每個為氫。

在另一個方面，R^1a、R^1b、R^1c和R^1d中的每個獨立地選自氫、鹵素、-CN、-SR²⁰、-OR²¹、-NR^22aR^22b、-NR^22aR^22bH⁺、-SO₂R²³和-(C＝O)R²⁴。在另一個方面，R^1a、R^1b、R^1c和R^1d中的每個獨立地選自氫、鹵素、-CN、-SR²⁰、-OR²¹、-SO₂R²³和-(C＝O)R²⁴。在另一個方面，R^1a、R^1b、R^1c和R^1d中的每個獨立地選自氫、鹵素、-CN、-SR²⁰和-SO₂R²³。在另一個方面，R^1a、R^1b、R^1c和R^1d中的每個獨立地選自氫、鹵素、-SR²⁰和-SO₂R²³。在另一個方面，R^1a、R^1b、R^1c和R^1d中的每個獨立地選自氫、-SR²⁰和-SO₂R²³。在另一個方面，R^1a、R^1b、R^1c和R^1d中的每個獨立地選自氫和-SO₂R²³。在另一個方面，R^1a、R^1b、R^1c和R^1d中的每個獨立地選自氫和-SR²⁰。

在另一個方面，R^1a、R^1b、R^1c和R^1d中的每個獨立地選自氫、鹵素、-CN、-OR²¹、-NR^22aR^22b、-NR^22aR^22bH⁺和-(C＝O)R²⁴。在另一個方面，R^1a、R^1b、R^1c和R^1d中的每個獨立地選自氫、-CN、-OR²¹、-NR^22aR^22b、-NR^22aR^22bH⁺和-(C＝O)R²⁴。在另一個方面，R^1a、R^1b、R^1c和R^1d中的每個獨立地選自氫、-OR²¹、-NR^22aR^22b、-NR^22aR^22bH⁺和-(C＝O)R²⁴。在另一個方面，R^1a、R^1b、R^1c和R^1d中的每個獨立地選自氫、-NR^22aR^22b和-NR^22aR^22bH⁺。在另一個方面，R^1a、R^1b、R^1c和R^1d中的每個獨立地選自氫和-NR^22aR^22bH⁺。在另一個方面，R^1a、R^1b、R^1c和R^1d中的每個獨立地選自氫和-NR^22aR^22b。

在另一個方面，R^1a、R^1b、R^1c和R^1d中的每個獨立地選自氫、鹵素、-CN、-OR²¹和-(C＝O)R²⁴。在另一個方面，R^1a、R^1b、R^1c和R^1d中的每個獨立地選自氫、-CN、-OR²¹和-(C＝O)R²⁴。在另一個方面，R^1a、R^1b、R^1c和R^1d中的每個獨立地選自氫、-OR²¹和-(C＝O)R²⁴。在另一個方面，R^1a、R^1b、R^1c和R^1d中的每個獨立地選自氫和-(C＝O)R²⁴。在另一個方面，R^1a、R^1b、R^1c和R^1d中的每個獨立地選自氫和-OR²¹。

在另一個方面，R^1a、R^1b、R^1c和R^1d中的每個獨立地選自氫和鹵素。在另一個方面，R^1a、R^1b、R^1c和R^1d中的每個獨立地選自氫、-Cl和-F。在另一個方面，R^1a、R^1b、R^1c和R^1d中的每個獨立地選自氫和-Cl。在另一個方面，R^1a、R^1b、R^1c和R^1d中的每個獨立地選自氫和-F。

在另一個方面，R^1a、R^1b、R^1c和R^1d中的每個獨立地選自氫和用0、1、2或3個選自鹵素、-CN、-SR²⁰、-OR²¹、-NR^22aR^22b、-SO₂R²³和-(C＝O)R²⁴的基團取代的C1-C3烷基。在另一個方面，R^1a、R^1b、R^1c和R^1d中的每個獨立地選自氫、甲基、乙基、異丙基和正丙基并且用0、1、2或3個選自鹵素、-CN、-SR²⁰、-OR²¹、-NR^22aR^22b、-SO₂R²³和-(C＝O)R²⁴的基團取代。在另一個方面，R^1a、R^1b、R^1c和R^1d中的每個獨立地選自氫、甲基和乙基并且用0、1、2或3個選自鹵素、-CN、-SR²⁰、-OR²¹、-NR^22aR^22b、-SO₂R²³和-(C＝O)R²⁴的基團取代。在另一個方面，R^1a、R^1b、R^1c和R^1d中的每個獨立地選自氫和用0、1、2或3個選自鹵素、-CN、-SR²⁰、-OR²¹、-NR^22aR^22b、-SO₂R²³和-(C＝O)R²⁴的基團取代的甲基。

在另一個方面，R^1a、R^1b、R^1c和R^1d中的每個獨立地選自氫和用0、1或2個選自鹵素、-CN、-SR²⁰、-OR²¹、-NR^22aR^22b、-SO₂R²³和-(C＝O)R²⁴的基團取代的C1-C3烷基。在另一個方面，R^1a、R^1b、R^1c和R^1d中的每個獨立地選自氫和用0或1個選自鹵素、-CN、-SR²⁰、-OR²¹、-NR^22aR^22b、-SO₂R²³和-(C＝O)R²⁴的基團取代的C1-C3烷基。在另一個方面，R^1a、R^1b、R^1c和R^1d中的每個獨立地選自氫和未取代的C1-C3烷基。

(5)R²基團

在一個方面，R^2a和R^2b中的每個獨立地選自氫、鹵素、-CN、-SR³⁰、-OR³¹、-NR^32aR^32b、-NR^32aR^32bH⁺、-SO₂R³³、-(C＝O)R³⁴以及用0、1、2或3個選自鹵素、-CN、-SR³⁰、-OR³¹、-NR^32aR^32b、-SO₂R³³和-(C＝O)R³⁴的基團取代的C1-C3烷基。在另一個方面，R^2a和R^2b中的每個為氫。

在另一個方面，R^2a和R^2b中的每個獨立地選自氫、鹵素、-CN、-SR³⁰、-OR³¹、-NR^32aR^32b、-NR^32aR^32bH⁺、-SO₂R³³和-(C＝O)R³⁴。在另一個方面，R^2a和R^2b中的每個獨立地選自氫、-CN、-SR³⁰、-OR³¹、-NR^32aR^32b、-NR^32aR^32bH⁺、-SO₂R³³和-(C＝O)R³⁴。在另一個方面，R^2a和R^2b中的每個獨立地選自氫、-SR³⁰、-OR³¹、-NR^32aR^32b、-NR^32aR^32bH⁺、-SO₂R³³和-(C＝O)R³⁴。在另一個方面，R^2a和R^2b中的每個獨立地選自氫、-SR³⁰、-OR³¹、-SO₂R³³和-(C＝O)R³⁴。在另一個方面，R^2a和R^2b中的每個獨立地選自氫、-SR³⁰和-SO₂R³³。在另一個方面，R^2a和R^2b中的每個獨立地選自氫和-SO₂R³³。在另一個方面，R^2a和R^2b中的每個獨立地選自氫和-SR³⁰。

在另一個方面，R^2a和R^2b中的每個獨立地選自氫、鹵素、-CN、-OR³¹、-NR^32aR^32b、-NR^32aR^32bH⁺和-(C＝O)R³⁴。在另一個方面，R^2a和R^2b中的每個獨立地選自氫、-CN、-OR³¹、-NR^32aR^32b、-NR^32aR^32bH⁺和-(C＝O)R³⁴。在另一個方面，R^2a和R^2b中的每個獨立地選自氫、-OR³¹、-NR^32aR^32b、-NR^32aR^32bH⁺和-(C＝O)R³⁴。在另一個方面，R^2a和R^2b中的每個獨立地選自氫、-NR^32aR^32b和-NR^32aR^32bH⁺。在另一個方面，R^2a和R^2b中的每個獨立地選自氫和-NR^32aR^32bH⁺。在另一個方面，R^2a和R^2b中的每個獨立地選自氫和-NR^32aR^32b。

在另一個方面，R^2a和R^2b中的每個獨立地選自氫、鹵素、-CN、-OR³¹、-(C＝O)R³⁴。在另一個方面，R^2a和R^2b中的每個獨立地選自氫、-CN、-OR³¹、-(C＝O)R³⁴。在另一個方面，R^2a和R^2b中的每個獨立地選自氫、-OR³¹和-(C＝O)R³⁴。在另一個方面，R^2a和R^2b中的每個獨立地選自氫和-(C＝O)R³⁴。在另一個方面，R^2a和R^2b中的每個獨立地選自氫和-OR³¹。

在另一個方面，R^2a和R^2b中的每個獨立地選自氫和鹵素。在另一個方面，R^2a和R^2b中的每個獨立地選自氫、-Cl和-F。在另一個方面，R^2a和R^2b中的每個獨立地選自氫和-Cl。在另一個方面，R^2a和R^2b中的每個獨立地選自氫和-F。

在另一個方面，R^2a和R^2b中的每個獨立地選自氫和用0、1、2或3個選自鹵素、-CN、-SR³⁰、-OR³¹、-NR^32aR^32b、-SO₂R³³和-(C＝O)R³⁴的基團取代的C1-C3烷基。在另一個方面，R^2a和R^2b中的每個獨立地選自氫、甲基、乙基、異丙基和正丙基并且用0、1、2或3個選自鹵素、-CN、-SR³⁰、-OR³¹、-NR^32aR^32b、-SO₂R³³和-(C＝O)R³⁴的基團取代。在另一個方面，R^2a和R^2b中的每個獨立地選自氫、甲基和乙基并且用0、1、2或3個選自鹵素、-CN、-SR³⁰、-OR³¹、-NR^32aR^32b、-SO₂R³³和-(C＝O)R³⁴的基團取代。在另一個方面，R^2a和R^2b中的每個獨立地選自氫和用0、1、2或3個選自鹵素、-CN、-SR³⁰、-OR³¹、-NR^32aR^32b、-SO₂R³³和-(C＝O)R³⁴的基團取代的甲基。

在另一個方面，R^2a和R^2b中的每個獨立地選自氫和用0、1或2個選自鹵素、-CN、-SR³⁰、-OR³¹、-NR^32aR^32b、-SO₂R³³和-(C＝O)R³⁴的基團取代的C1-C3烷基。在另一個方面，R^2a和R^2b中的每個獨立地選自氫和用0或1個選自鹵素、-CN、-SR³⁰、-OR³¹、-NR^32aR^32b、-SO₂R³³和-(C＝O)R³⁴的基團取代的C1-C3烷基。在另一個方面，R^2a和R^2b中的每個獨立地選自氫和未取代的C1-C3烷基。

在另一個方面，R^2a為氫并且R^2b選自鹵素、-CN、-SR³⁰、-OR³¹、-NR^32aR^32b、-NR^32aR^32bH⁺、-SO₂R³³、-(C＝O)R³⁴以及用0、1、2或3個選自鹵素、-CN、-SR³⁰、-OR³¹、-NR^32aR^32b、-SO₂R³³和-(C＝O)R³⁴的基團取代的C1-C3烷基。在另一個方面，R^2a為氫并且R^2b選自鹵素、-CN、-SR³⁰、-OR³¹、-NR^32aR^32b、-NR^32aR^32bH⁺、-SO₂R³³和-(C＝O)R³⁴。在另一個方面，R^2a為氫并且R^2b選自-CN、-SR³⁰、-OR³¹、-NR^32aR^32b、-NR^32aR^32bH⁺、-SO₂R³³和-(C＝O)R³⁴。在另一個方面，R^2a為氫并且R^2b選自-SR³⁰、-OR³¹、-NR^32aR^32b、-NR^32aR^32bH⁺、-SO₂R³³和-(C＝O)R³⁴。在另一個方面，R^2a為氫并且R^2b選自-SR³⁰、-OR³¹、-SO₂R³³和-(C＝O)R³⁴。在另一個方面，R^2a為氫并且R^2b選自-SR³⁰和-SO₂R³³。在另一個方面，R^2a為氫并且R^2b為-SO₂R³³。在另一個方面，R^2a為氫并且R^2b為-SR³⁰。

在另一個方面，R^2a為氫并且R^2b選自鹵素、-CN、-OR³¹、-NR^32aR^32b、-NR^32aR^32bH⁺和-(C＝O)R³⁴。在另一個方面，R^2a為氫并且R^2b選自-CN、-OR³¹、-NR^32aR^32b、-NR^32aR^32bH⁺和-(C＝O)R³⁴。在另一個方面，R^2a為氫并且R^2b選自-OR³¹、-NR^32aR^32b、-NR^32aR^32bH⁺和-(C＝O)R³⁴。在另一個方面，R^2a為氫并且R^2b選自-NR^32aR^32b和-NR^32aR^32bH⁺。在另一個方面，R^2a為氫并且R^2b為-NR^32aR^32bH⁺。在另一個方面，R^2a為氫并且R^2b為-NR^32aR^32b。

在另一個方面，R^2a為氫并且R^2b選自鹵素、-CN、-OR³¹和-(C＝O)R³⁴。在另一個方面，R^2a為氫并且R^2b選自-CN、-OR³¹和-(C＝O)R³⁴。在另一個方面，R^2a為氫并且R^2b選自-OR³¹和-(C＝O)R³⁴。在另一個方面，R^2a為氫并且R^2b為-(C＝O)R³⁴。在另一個方面，R^2a為氫并且R^2b為-OR³¹。

在另一個方面，R^2a為氫并且R^2b為鹵素。在另一個方面，R^2a為氫并且R^2b選自-Cl和-F。在另一個方面，R^2a為氫并且R^2b為-Cl。在另一個方面，R^2a為氫并且R^2b為-F。

在另一個方面，R^2a為氫并且R^2b為用0、1、2或3個選自鹵素、-CN、-SR³⁰、-OR³¹、-NR^32aR^32b、-SO₂R³³和-(C＝O)R³⁴的基團取代的C1-C3烷基。在另一個方面，R^2a為氫并且R^2b選自甲基、乙基、異丙基和正丙基并且用0、1、2或3個選自鹵素、-CN、-SR³⁰、-OR³¹、-NR^32aR^32b、-SO₂R³³和-(C＝O)R³⁴的基團取代。在另一個方面，R^2a為氫并且R^2b選自甲基和乙基并且用0、1、2或3個選自鹵素、-CN、-SR³⁰、-OR³¹、-NR^32aR^32b、-SO₂R³³和-(C＝O)R³⁴的基團取代。在另一個方面，R^2a為氫并且R^2b為用0、1、2或3個選自鹵素、-CN、-SR³⁰、-OR³¹、-NR^32aR^32b、-SO₂R³³和-(C＝O)R³⁴的基團取代的甲基。

在另一個方面，R^2a為氫并且R^2b為用0、1或2個選自鹵素、-CN、-SR³⁰、-OR³¹、-NR^32aR^32b、-SO₂R³³和-(C＝O)R³⁴的基團取代的C1-C3烷基。在另一個方面，R^2a為氫并且R^2b為用0或1個選自鹵素、-CN、-SR³⁰、-OR³¹、-NR^32aR^32b、-SO₂R³³和-(C＝O)R³⁴的基團取代的C1-C3烷基。在另一個方面，R^2a為氫并且R^2b為未取代的C1-C3烷基。

在一個方面，R^2a、R^2b、R^3a、R^3b和R^3c中的至少一個不為氫。

(6)R³基團

在一個方面，R^3a、R^3b和R^3c中的每個獨立地選自氫、鹵素、-CN、-SR⁴⁰、-OR⁴¹、-NR^42aR^42b、-NR^42aR^42bH⁺、-SO₂R⁴³和-(C＝O)R⁴⁴。在另一個方面，R^3a、R^3b和R^3c中的每個為氫。

在另一個方面，R^3a、R^3b和R^3c中的每個獨立地選自氫、-CN、-SR⁴⁰、-OR⁴¹、-NR^42aR^42b、-NR^42aR^42bH⁺、-SO₂R⁴³和-(C＝O)R⁴⁴。在另一個方面，R^3a、R^3b和R^3c中的每個獨立地選自氫、-SR⁴⁰、-OR⁴¹、-NR^42aR^42b、-NR^42aR^42bH⁺、-SO₂R⁴³和-(C＝O)R⁴⁴。在另一個方面，R^3a、R^3b和R^3c中的每個獨立地選自氫、-SR⁴⁰、-OR⁴¹、-SO₂R⁴³和-(C＝O)R⁴⁴。在另一個方面，R^3a、R^3b和R^3c中的每個獨立地選自氫、-SR⁴⁰和-SO₂R⁴³。在另一個方面，R^3a、R^3b和R^3c中的每個獨立地選自氫和-SO₂R⁴³。在另一個方面，R^3a、R^3b和R^3c中的每個獨立地選自氫和-SR⁴⁰。

在另一個方面，R^3a、R^3b和R^3c中的每個獨立地選自氫、-CN、-OR⁴¹、-NR^42aR^42b、-NR^42aR^42bH⁺和-(C＝O)R⁴⁴。在另一個方面，R^3a、R^3b和R^3c中的每個獨立地選自氫、-OR⁴¹、-NR^42aR^42b、-NR^42aR^42bH⁺和-(C＝O)R⁴⁴。在另一個方面，R^3a、R^3b和R^3c中的每個獨立地選自氫、-NR^42aR^42b和-NR^42aR^42bH⁺。在另一個方面，R^3a、R^3b和R^3c中的每個獨立地選自氫和-NR^42aR^42bH⁺。在另一個方面，R^3a、R^3b和R^3c中的每個獨立地選自氫和-NR^42aR^42b。

在另一個方面，R^3a、R^3b和R^3c中的每個獨立地選自氫、-CN、-OR⁴¹和-(C＝O)R⁴⁴。在另一個方面，R^3a、R^3b和R^3c中的每個獨立地選自氫、-OR⁴¹和-(C＝O)R⁴⁴。在另一個方面，R^3a、R^3b和R^3c中的每個獨立地選自氫和-(C＝O)R⁴⁴。在另一個方面，R^3a、R^3b和R^3c中的每個獨立地選自氫和-OR⁴¹。

在另一個方面，R^3a、R^3b和R^3c中的每個獨立地選自氫和鹵素。在另一個方面，R^3a、R^3b和R^3c中的每個獨立地選自氫、-Cl和-F。在另一個方面，R^3a、R^3b和R^3c中的每個獨立地選自氫和-Cl。在另一個方面，R^3a、R^3b和R^3c中的每個獨立地選自氫和-F。

在另一個方面，R^3a為氫并且R^3b和R^3c中的每個獨立地選自鹵素、-CN、-SR⁴⁰、-OR⁴¹、-NR^42aR^42b、-NR^42aR^42bH⁺、-SO₂R⁴³和-(C＝O)R⁴⁴。在另一個方面，R^3a為氫并且R^3b和R^3c中的每個獨立地選自-CN、-SR⁴⁰、-OR⁴¹、-NR^42aR^42b、-NR^42aR^42bH⁺、-SO₂R⁴³和-(C＝O)R⁴⁴。在另一個方面，R^3a為氫并且R^3b和R^3c中的每個獨立地選自-SR⁴⁰、-OR⁴¹、-NR^42aR^42b、-NR^42aR^42bH⁺、-SO₂R⁴³和-(C＝O)R⁴⁴。在另一個方面，R^3a為氫并且R^3b和R^3c中的每個獨立地選自-SR⁴⁰、-OR⁴¹、-SO₂R⁴³和-(C＝O)R⁴⁴。在另一個方面，R^3a為氫并且R^3b和R^3c中的每個獨立地選自-SR⁴⁰和-SO₂R⁴³。

在另一個方面，R^3a為氫并且R^3b和R^3c中的每個獨立地選自鹵素、-CN、-OR⁴¹、-NR^42aR^42b、-NR^42aR^42bH⁺和-(C＝O)R⁴⁴。在另一個方面，R^3a為氫并且R^3b和R^3c中的每個獨立地選自-CN、-OR⁴¹、-NR^42aR^42b、-NR^42aR^42bH⁺和-(C＝O)R⁴⁴。在另一個方面，R^3a為氫并且R^3b和R^3c中的每個獨立地選自-OR⁴¹、-NR^42aR^42b、-NR^42aR^42bH⁺和-(C＝O)R⁴⁴。在另一個方面，R^3a為氫并且R^3b和R^3c中的每個獨立地選自-NR^42aR^42b和-NR^42aR^42bH⁺。

在另一個方面，R^3a為氫并且R^3b和R^3c中的每個獨立地選自鹵素、-CN、-OR⁴¹和-(C＝O)R⁴⁴。在另一個方面，R^3a為氫并且R^3b和R^3c中的每個獨立地選自-CN、-OR⁴¹和-(C＝O)R⁴⁴。在另一個方面，R^3a為氫并且R^3b和R^3c中的每個獨立地選自-OR⁴¹和-(C＝O)R⁴⁴。

在另一個方面，R^3a為氫并且R^3b和R^3c中的每個為鹵素。在另一個方面，R^3a為氫并且R^3b和R^3c中的每個選自-Cl和-F。在另一個方面，R^3a為氫并且R^3b和R^3c中的每個為-Cl。在另一個方面，R^3a為氫并且R^3b和R^3c中的每個為-F。

在另一個方面，R^3a和R^3b中的每個為氫并且R^3c選自鹵素、-CN、-SR⁴⁰、-OR⁴¹、-NR^42aR^42b、-NR^42aR^42bH⁺、-SO₂R⁴³和-(C＝O)R⁴⁴。在另一個方面，R^3a和R^3b中的每個為氫并且R^3c選自-CN、-SR⁴⁰、-OR⁴¹、-NR^42aR^42b、-NR^42aR^42bH⁺、-SO₂R⁴³和-(C＝O)R⁴⁴。在另一個方面，R^3a和R^3b中的每個為氫并且R^3c選自-SR⁴⁰、-OR⁴¹、-NR^42aR^42b、-NR^42aR^42bH⁺、-SO₂R⁴³和-(C＝O)R⁴⁴。在另一個方面，R^3a和R^3b中的每個為氫并且R^3c選自-SR⁴⁰、-OR⁴¹、-SO₂R⁴³和-(C＝O)R⁴⁴。在另一個方面，R^3a和R^3b中的每個為氫并且R^3c選自-SR⁴⁰和-SO₂R⁴³。在另一個方面，R^3a和R^3b中的每個為氫并且R^3c為-SO₂R⁴³。在另一個方面，R^3a和R^3b中的每個為氫并且R^3c為-SR⁴⁰。

在另一個方面，R^3a和R^3b中的每個為氫并且R^3c選自鹵素、-CN、-OR⁴¹、-NR^42aR^42b、-NR^42aR^42bH⁺和-(C＝O)R⁴⁴。在另一個方面，R^3a和R^3b中的每個為氫并且R^3c選自-CN、-OR⁴¹、-NR^42aR^42b、-NR^42aR^42bH⁺和-(C＝O)R⁴⁴。在另一個方面，R^3a和R^3b中的每個為氫并且R^3c選自-OR⁴¹、-NR^42aR^42b、-NR^42aR^42bH⁺和-(C＝O)R⁴⁴。在另一個方面，R^3a和R^3b中的每個為氫并且R^3c選自-NR^42aR^42b和-NR^42aR^42bH⁺。在另一個方面，R^3a和R^3b中的每個為氫并且R^3c為-NR^42aR^42bH⁺。在另一個方面，R^3a和R^3b中的每個為氫并且R^3c為-NR^42aR^42b。

在另一個方面，R^3a和R^3b中的每個為氫并且R^3c選自鹵素、-CN、-OR⁴¹和-(C＝O)R⁴⁴。在另一個方面，R^3a和R^3b中的每個為氫并且R^3c選自-CN、-OR⁴¹和-(C＝O)R⁴⁴。在另一個方面，R^3a和R^3b中的每個為氫并且R^3c選自-OR⁴¹和-(C＝O)R⁴⁴。在另一個方面，R^3a和R^3b中的每個為氫并且R^3c為-(C＝O)R⁴⁴。在另一個方面，R^3a和R^3b中的每個為氫并且R^3c為-OR⁴¹。

在另一個方面，R^3a和R^3b中的每個為氫并且R^3c為鹵素。在另一個方面，R^3a和R^3b中的每個為氫并且R^3c選自-Cl和-F。在另一個方面，R^3a和R^3b中的每個為氫并且R^3c為-Cl。在另一個方面，R^3a和R^3b中的每個為氫并且R^3c為-F。

在一個方面，R^2a、R^2b、R^3a、R^3b和R^3c中的至少一個不為氫。

(7)R²⁰、R²¹和R²²基團

在一個方面，R²⁰、R²¹、R^22a和R^22b中的每個在存在時獨立地選自氫、C1-C3烷基、C1-C3單鹵烷基和C1-C3多鹵烷基。在另一個方面，R²⁰、R²¹、R^22a和R^22b中的每個在存在時為氫。

在另一個方面，R²⁰、R²¹、R^22a和R^22b中的每個在存在時獨立地選自氫、C1-C3單鹵烷基和C1-C3多鹵烷基。在另一個方面，R²⁰、R²¹、R^22a和R^22b中的每個在存在時獨立地選自氫、-CH₂F、-CH₂Cl、-CH₂CH₂F、-CH₂CH₂Cl、-CHF₂、-CH₂CHF₂、-CF₃、-CH₂CF₃、-CHCl₂、-CH₂CHCl₂、-CCl₃和-CH₂CCl₃。在另一個方面，R²⁰、R²¹、R^22a和R^22b中的每個在存在時獨立地選自氫、-CHF₂、-CH₂CHF₂、-CF₃、-CH₂CF₃、-CHCl₂、-CH₂CHCl₂、-CCl₃和-CH₂CCl₃。在另一個方面，R²⁰、R²¹、R^22a和R^22b中的每個在存在時獨立地選自氫、-CF₃、-CH₂CF₃、-CCl₃和-CH₂CCl₃。

在另一個方面，R²⁰、R²¹、R^22a和R^22b中的每個在存在時獨立地選自氫和C1-C3烷基。在另一個方面，R²⁰、R²¹、R^22a和R^22b中的每個在存在時獨立地選自氫、甲基和乙基。在另一個方面，R²⁰、R²¹、R^22a和R^22b中的每個在存在時獨立地選自氫和甲基。

在另一個方面，R²⁰在存在時為氫并且R²¹、R^22a和R^22b中的每個在存在時獨立地選自C1-C3烷基、C1-C3單鹵烷基和C1-C3多鹵烷基。在另一個方面，R²⁰在存在時為氫并且R²¹、R^22a和R^22b中的每個在存在時獨立地選自C1-C3單鹵烷基和C1-C3多鹵烷基。在另一個方面，R²⁰在存在時為氫并且R²¹、R^22a和R^22b中的每個在存在時獨立地選自-CH₂F、-CH₂Cl、-CH₂CH₂F、-CH₂CH₂Cl、-CHF₂、-CH₂CHF₂、-CF₃、-CH₂CF₃、-CHCl₂、-CH₂CHCl₂、-CCl₃和-CH₂CCl₃。在另一個方面，R²⁰在存在時為氫并且R²¹、R^22a和R^22b中的每個在存在時獨立地選自-CHF₂、-CH₂CHF₂、-CF₃、-CH₂CF₃、-CHCl₂、-CH₂CHCl₂、-CCl₃和-CH₂CCl₃。在另一個方面，R²⁰在存在時為氫并且R²¹、R^22a和R^22b中的每個在存在時獨立地選自-CF₃、-CH₂CF₃、-CCl₃和-CH₂CCl₃。

在另一個方面，R²⁰在存在時為氫并且R²¹、R^22a和R^22b中的每個在存在時為C1-C3烷基。在另一個方面，R²⁰在存在時為氫并且R²¹、R^22a和R^22b中的每個在存在時選自甲基和乙基。在另一個方面，R²⁰在存在時為氫并且R²¹、R^22a和R^22b中的每個在存在時為甲基。

在另一個方面，R²¹在存在時為氫并且R²⁰、R^22a和R^22b中的每個在存在時獨立地選自C1-C3烷基、C1-C3單鹵烷基和C1-C3多鹵烷基。在另一個方面，R²¹在存在時為氫并且R²⁰、R^22a和R^22b中的每個在存在時獨立地選自C1-C3單鹵烷基和C1-C3多鹵烷基。在另一個方面，R²¹在存在時為氫并且R²⁰、R^22a和R^22b中的每個在存在時獨立地選自-CH₂F、-CH₂Cl、-CH₂CH₂F、-CH₂CH₂Cl、-CHF₂、-CH₂CHF₂、-CF₃、-CH₂CF₃、-CHCl₂、-CH₂CHCl₂、-CCl₃和-CH₂CCl₃。在另一個方面，R²¹在存在時為氫并且R²⁰、R^22a和R^22b中的每個在存在時獨立地選自-CHF₂、-CH₂CHF₂、-CF₃、-CH₂CF₃、-CHCl₂、-CH₂CHCl₂、-CCl₃和-CH₂CCl₃。在另一個方面，R²¹在存在時為氫并且R²⁰、R^22a和R^22b中的每個在存在時獨立地選自-CF₃、-CH₂CF₃、-CCl₃和-CH₂CCl₃。

在另一個方面，R²¹在存在時為氫并且R²⁰、R^22a和R^22b中的每個在存在時為C1-C3烷基。在另一個方面，R²¹在存在時為氫并且R²⁰、R^22a和R^22b中的每個在存在時選自甲基和乙基。在另一個方面，R²¹在存在時為氫并且R²⁰、R^22a和R^22b中的每個在存在時為甲基。

在另一個方面，R^22a在存在時為氫并且R²⁰、R²¹和R^22b中的每個在存在時獨立地選自C1-C3烷基、C1-C3單鹵烷基和C1-C3多鹵烷基。在另一個方面，R^22a在存在時為氫并且R²⁰、R²¹和R^22b中的每個在存在時獨立地選自C1-C3單鹵烷基和C1-C3多鹵烷基。在另一個方面，R^22a在存在時為氫并且R²⁰、R²¹和R^22b中的每個在存在時獨立地選自-CH₂F、-CH₂Cl、-CH₂CH₂F、-CH₂CH₂Cl、-CHF₂、-CH₂CHF₂、-CF₃、-CH₂CF₃、-CHCl₂、-CH₂CHCl₂、-CCl₃和-CH₂CCl₃。在另一個方面，R^22a在存在時為氫并且R²⁰、R²¹和R^22b中的每個在存在時獨立地選自-CHF₂、-CH₂CHF₂、-CF₃、-CH₂CF₃、-CHCl₂、-CH₂CHCl₂、-CCl₃和-CH₂CCl₃。在另一個方面，R^22a在存在時為氫并且R²⁰、R²¹和R^22b中的每個在存在時獨立地選自-CF₃、-CH₂CF₃、-CCl₃和-CH₂CCl₃。

在另一個方面，R^22a在存在時為氫并且R²⁰、R²¹和R^22b中的每個在存在時為C1-C3烷基。在另一個方面，R^22a在存在時為氫并且R²⁰、R²¹和R^22b中的每個在存在時選自甲基和乙基。在另一個方面，R^22a在存在時為氫并且R²⁰、R²¹和R^22b中的每個在存在時為甲基。

在另一個方面，R²⁰和R²¹中的每個在存在時為氫并且R^22a和R^22b中的每個在存在時獨立地選自C1-C3烷基、C1-C3單鹵烷基和C1-C3多鹵烷基。在另一個方面，R²⁰和R²¹中的每個在存在時為氫并且R^22a和R^22b中的每個在存在時獨立地選自C1-C3單鹵烷基和C1-C3多鹵烷基。在另一個方面，R²⁰和R²¹中的每個在存在時為氫并且R^22a和R^22b中的每個在存在時獨立地選自-CH₂F、-CH₂Cl、-CH₂CH₂F、-CH₂CH₂Cl、-CHF₂、-CH₂CHF₂、-CF₃、-CH₂CF₃、-CHCl₂、-CH₂CHCl₂、-CCl₃和-CH₂CCl₃。在另一個方面，R²⁰和R²¹中的每個在存在時為氫并且R^22a和R^22b中的每個在存在時獨立地選自-CHF₂、-CH₂CHF₂、-CF₃、-CH₂CF₃、-CHCl₂、-CH₂CHCl₂、-CCl₃和-CH₂CCl₃。在另一個方面，R²⁰和R²¹中的每個在存在時為氫并且R^22a和R^22b中的每個在存在時獨立地選自-CF₃、-CH₂CF₃、-CCl₃和-CH₂CCl₃。

在另一個方面，R²⁰和R²¹中的每個在存在時為氫并且R^22a和R^22b中的每個在存在時為C1-C3烷基。在另一個方面，R²⁰和R²¹中的每個在存在時為氫并且R^22a和R^22b中的每個在存在時獨立地選自甲基和乙基。在另一個方面，R²⁰和R²¹中的每個在存在時為氫并且R^22a和R^22b中的每個在存在時為甲基。

在另一個方面，R²⁰、R²¹和R^22a中的每個為氫并且R^22b選自C1-C3烷基、C1-C3單鹵烷基和C1-C3多鹵烷基。在另一個方面，R²⁰、R²¹和R^22a中的每個為氫并且R^22b選自C1-C3單鹵烷基和C1-C3多鹵烷基。在另一個方面，R²⁰、R²¹和R^22a中的每個為氫并且R^22b選自-CH₂F、-CH₂Cl、-CH₂CH₂F、-CH₂CH₂Cl、-CHF₂、-CH₂CHF₂、-CF₃、-CH₂CF₃、-CHCl₂、-CH₂CHCl₂、-CCl₃和-CH₂CCl₃。在另一個方面，R²⁰、R²¹和R^22a中的每個為氫并且R^22b選自-CHF₂、-CH₂CHF₂、-CF₃、-CH₂CF₃、-CHCl₂、-CH₂CHCl₂、-CCl₃和-CH₂CCl₃。在另一個方面，R²⁰、R²¹和R^22a中的每個為氫并且R^22b選自-CF₃、-CH₂CF₃、-CCl₃和-CH₂CCl₃。

在另一個方面，R²⁰、R²¹和R^22a中的每個為氫并且R^22b為C1-C3烷基。在另一個方面，R²⁰、R²¹和R^22a中的每個為氫并且R^22b選自甲基和乙基。在另一個方面，R²⁰、R²¹和R^22a中的每個為氫并且R^22b為甲基。

(8)R²³和R²⁴基團

在一個方面，R²³和R²⁴中的每個在存在時獨立地選自-O^-、-OR²⁵、C1-C3烷基、C1-C3單鹵烷基、C1-C3多鹵烷基和-NR^26aR^26b。在另一個方面，R²³和R²⁴中的每個在存在時獨立地選自-O^-、-OR²⁵和-NR^26aR^26b。在另一個方面，R²³和R²⁴中的每個在存在時獨立地選自-OR²⁵和-NR^26aR^26b。在另一個方面，R²³和R²⁴中的每個在存在時為-OR²⁵。在另一個方面，R²³和R²⁴中的每個在存在時為-NR^26aR^26b。

在另一個方面，R²³和R²⁴中的每個在存在時獨立地選自C1-C3烷基、C1-C3單鹵烷基和C1-C3多鹵烷基。在另一個方面，R²³和R²⁴中的每個在存在時獨立地選自甲基、乙基、-CH₂F、-CH₂Cl、-CH₂CH₂F、-CH₂CH₂Cl、-CHF₂、-CH₂CHF₂、-CF₃、-CH₂CF₃、-CHCl₂、-CH₂CHCl₂、-CCl₃和-CH₂CCl₃。在另一個方面，R²³和R²⁴中的每個在存在時獨立地選自甲基、-CH₂F、-CH₂Cl、-CHF₂、-CF₃、-CHCl₂和-CCl₃。

(9)R²⁵和R²⁶基團

在一個方面，R²⁵、R^26a和R^26b中的每個在存在時獨立地選自氫、C1-C3烷基、C1-C3單鹵烷基和C1-C3多鹵烷基。在另一個方面，R²⁵、R^26a和R^26b中的每個在存在時為氫。

在另一個方面，R²⁵、R^26a和R^26b中的每個在存在時獨立地選自氫、C1-C3單鹵烷基和C1-C3多鹵烷基。在另一個方面，R²⁵、R^26a和R^26b中的每個在存在時獨立地選自氫、-CH₂F、-CH₂Cl、-CH₂CH₂F、-CH₂CH₂Cl、-CHF₂、-CH₂CHF₂、-CF₃、-CH₂CF₃、-CHCl₂、-CH₂CHCl₂、-CCl₃和-CH₂CCl₃。在另一個方面，R²⁵、R^26a和R^26b中的每個在存在時獨立地選自氫、-CH₂F、-CH₂Cl、-CHF₂、-CF₃、-CHCl₂和-CCl₃。

在另一個方面，R²⁵、R^26a和R^26b中的每個在存在時獨立地選自氫和C1-C3烷基。在另一個方面，R²⁵、R^26a和R^26b中的每個在存在時獨立地選自氫、甲基和乙基。在另一個方面，R²⁵、R^26a和R^26b中的每個在存在時獨立地選自氫和甲基。

在另一個方面，R²⁵為氫并且R^26a和R^26b中的每個獨立地選自C1-C3烷基、C1-C3單鹵烷基和C1-C3多鹵烷基。在另一個方面，R²⁵為氫并且R^26a和R^26b中的每個獨立地選自C1-C3烷基、C1-C3單鹵烷基和C1-C3多鹵烷基。在另一個方面，R²⁵為氫并且R^26a和R^26b中的每個獨立地選自甲基、乙基、-CH₂F、-CH₂Cl、-CH₂CH₂F、-CH₂CH₂Cl、-CHF₂、-CH₂CHF₂、-CF₃、-CH₂CF₃、-CHCl₂、-CH₂CHCl₂、-CCl₃和-CH₂CCl₃。在另一個方面，R²⁵為氫并且R^26a和R^26b中的每個獨立地選自甲基、-CH₂F、-CH₂Cl、-CHF₂、-CF₃、-CHCl₂、-CCl₃。

在另一個方面，R^26a為氫并且R²⁵和R^26b中的每個獨立地選自C1-C3烷基、C1-C3單鹵烷基和C1-C3多鹵烷基。在另一個方面，R^26a為氫并且R²⁵和R^26b中的每個獨立地選自C1-C3烷基、C1-C3單鹵烷基和C1-C3多鹵烷基。在另一個方面，R^26a為氫并且R²⁵和R^26b中的每個獨立地選自甲基、乙基、-CH₂F、-CH₂Cl、-CH₂CH₂F、-CH₂CH₂Cl、-CHF₂、-CH₂CHF₂、-CF₃、-CH₂CF₃、-CHCl₂、-CH₂CHCl₂、-CCl₃和-CH₂CCl₃。在另一個方面，R^26a為氫并且R²⁵和R^26b中的每個獨立地選自甲基、-CH₂F、-CH₂Cl、-CHF₂、-CF₃、-CHCl₂和-CCl₃。

在另一個方面，R²⁵和R^26a中的每個為氫并且R^26b選自C1-C3烷基、C1-C3單鹵烷基和C1-C3多鹵烷基。在另一個方面，R²⁵和R^26a中的每個為氫并且R^26b選自甲基、乙基、-CH₂F、-CH₂Cl、-CH₂CH₂F、-CH₂CH₂Cl、-CHF₂、-CH₂CHF₂、-CF₃、-CH₂CF₃、-CHCl₂、-CH₂CHCl₂、-CCl₃和-CH₂CCl₃。在另一個方面，R²⁵和R^26a中的每個為氫并且R^26b選自甲基、-CH₂F、-CH₂Cl、-CHF₂、-CF₃、-CHCl₂和-CCl₃。

(10)R³⁰、R³¹和R³²基團

在一個方面，R³⁰、R³¹、R^32a和R^32b中的每個在存在時獨立地選自氫、C1-C3烷基、C1-C3單鹵烷基和C1-C3多鹵烷基。在另一個方面，R³⁰、R³¹、R^32a和R^32b中的每個在存在時為氫。

在另一個方面，R³⁰、R³¹、R^32a和R^32b中的每個在存在時獨立地選自氫、C1-C3單鹵烷基和C1-C3多鹵烷基。在另一個方面，R³⁰、R³¹、R^32a和R^32b中的每個在存在時獨立地選自氫、-CH₂F、-CH₂Cl、-CH₂CH₂F、-CH₂CH₂Cl、-CHF₂、-CH₂CHF₂、-CF₃、-CH₂CF₃、-CHCl₂、-CH₂CHCl₂、-CCl₃和-CH₂CCl₃。在另一個方面，R³⁰、R³¹、R^32a和R^32b中的每個在存在時獨立地選自氫、-CHF₂、-CH₂CHF₂、-CF₃、-CH₂CF₃、-CHCl₂、-CH₂CHCl₂、-CCl₃和-CH₂CCl₃。在另一個方面，R³⁰、R³¹、R^32a和R^32b中的每個在存在時獨立地選自氫、-CF₃、-CH₂CF₃、-CCl₃和-CH₂CCl₃。

在另一個方面，R³⁰、R³¹、R^32a和R^32b中的每個在存在時獨立地選自氫和C1-C3烷基。在另一個方面，R³⁰、R³¹、R^32a和R^32b中的每個在存在時獨立地選自氫、甲基和乙基。在另一個方面，R³⁰、R³¹、R^32a和R^32b中的每個在存在時獨立地選自氫和甲基。

在另一個方面，R³⁰在存在時為氫并且R³¹、R^32a和R^32b中的每個在存在時獨立地選自C1-C3烷基、C1-C3單鹵烷基和C1-C3多鹵烷基。在另一個方面，R³⁰在存在時為氫并且R³¹、R^32a和R^32b中的每個在存在時獨立地選自C1-C3單鹵烷基和C1-C3多鹵烷基。在另一個方面，R³⁰在存在時為氫并且R³¹、R^32a和R^32b中的每個在存在時獨立地選自-CH₂F、-CH₂Cl、-CH₂CH₂F、-CH₂CH₂Cl、-CHF₂、-CH₂CHF₂、-CF₃、-CH₂CF₃、-CHCl₂、-CH₂CHCl₂、-CCl₃和-CH₂CCl₃。在另一個方面，R³⁰在存在時為氫并且R³¹、R^32a和R^32b中的每個在存在時獨立地選自-CHF₂、-CH₂CHF₂、-CF₃、-CH₂CF₃、-CHCl₂、-CH₂CHCl₂、-CCl₃和-CH₂CCl₃。在另一個方面，R³⁰在存在時為氫并且R³¹、R^32a和R^32b中的每個在存在時獨立地選自-CF₃、-CH₂CF₃、-CCl₃和-CH₂CCl₃。

在另一個方面，R³⁰在存在時為氫并且R³¹、R^32a和R^32b中的每個在存在時為C1-C3烷基。在另一個方面，R³⁰在存在時為氫并且R³¹、R^32a和R^32b中的每個在存在時選自甲基和乙基。在另一個方面，R³⁰在存在時為氫并且R³¹、R^32a和R^32b中的每個在存在時為甲基。

在另一個方面，R³¹在存在時為氫并且R³⁰、R^32a和R^32b中的每個在存在時獨立地選自C1-C3烷基、C1-C3單鹵烷基和C1-C3多鹵烷基。在另一個方面，R³¹在存在時為氫并且R³⁰、R^32a和R^32b中的每個在存在時獨立地選自C1-C3單鹵烷基和C1-C3多鹵烷基。在另一個方面，R³¹在存在時為氫并且R³⁰、R^32a和R^32b中的每個在存在時獨立地選自-CH₂F、-CH₂Cl、-CH₂CH₂F、-CH₂CH₂Cl、-CHF₂、-CH₂CHF₂、-CF₃、-CH₂CF₃、-CHCl₂、-CH₂CHCl₂、-CCl₃和-CH₂CCl₃。在另一個方面，R³¹在存在時為氫并且R³⁰、R^32a和R^32b中的每個在存在時獨立地選自-CHF₂、-CH₂CHF₂、-CF₃、-CH₂CF₃、-CHCl₂、-CH₂CHCl₂、-CCl₃和-CH₂CCl₃。在另一個方面，R³¹在存在時為氫并且R³⁰、R^32a和R^32b中的每個在存在時獨立地選自-CF₃、-CH₂CF₃、-CCl₃和-CH₂CCl₃。

在另一個方面，R³¹在存在時為氫并且R³⁰、R^32a和R^32b中的每個在存在時為C1-C3烷基。在另一個方面，R³¹在存在時為氫并且R³⁰、R^32a和R^32b中的每個在存在時選自甲基和乙基。在另一個方面，R³¹在存在時為氫并且R³⁰、R^32a和R^32b中的每個在存在時為甲基。

在另一個方面，R^32a在存在時為氫并且R³⁰、R³¹和R^32b中的每個在存在時獨立地選自C1-C3烷基、C1-C3單鹵烷基和C1-C3多鹵烷基。在另一個方面，R^32a在存在時為氫并且R³⁰、R³¹和R^32b中的每個在存在時獨立地選自C1-C3單鹵烷基和C1-C3多鹵烷基。在另一個方面，R^32a在存在時為氫并且R³⁰、R³¹和R^32b中的每個在存在時獨立地選自-CH₂F、-CH₂Cl、-CH₂CH₂F、-CH₂CH₂Cl、-CHF₂、-CH₂CHF₂、-CF₃、-CH₂CF₃、-CHCl₂、-CH₂CHCl₂、-CCl₃和-CH₂CCl₃。在另一個方面，R^32a在存在時為氫并且R³⁰、R³¹和R^32b中的每個在存在時獨立地選自-CHF₂、-CH₂CHF₂、-CF₃、-CH₂CF₃、-CHCl₂、-CH₂CHCl₂、-CCl₃和-CH₂CCl₃。在另一個方面，R^32a在存在時為氫并且R³⁰、R³¹和R^32b中的每個在存在時獨立地選自-CF₃、-CH₂CF₃、-CCl₃和-CH₂CCl₃。

在另一個方面，R^32a在存在時為氫并且R³⁰、R³¹和R^32b中的每個在存在時為C1-C3烷基。在另一個方面，R^32a在存在時為氫并且R³⁰、R³¹和R^32b中的每個在存在時選自甲基和乙基。在另一個方面，R^32a在存在時為氫并且R³⁰、R³¹和R^32b中的每個在存在時為甲基。

在另一個方面，R³⁰和R³¹中的每個在存在時為氫并且R^32a和R^32b中的每個在存在時獨立地選自C1-C3烷基、C1-C3單鹵烷基和C1-C3多鹵烷基。在另一個方面，R³⁰和R³¹中的每個在存在時為氫并且R^32a和R^32b中的每個在存在時獨立地選自C1-C3單鹵烷基和C1-C3多鹵烷基。在另一個方面，R³⁰和R³¹中的每個在存在時為氫并且R^32a和R^32b中的每個在存在時獨立地選自-CH₂F、-CH₂Cl、-CH₂CH₂F、-CH₂CH₂Cl、-CHF₂、-CH₂CHF₂、-CF₃、-CH₂CF₃、-CHCl₂、-CH₂CHCl₂、-CCl₃和-CH₂CCl₃。在另一個方面，R³⁰和R³¹中的每個在存在時為氫并且R^32a和R^32b中的每個在存在時獨立地選自-CHF₂、-CH₂CHF₂、-CF₃、-CH₂CF₃、-CHCl₂、-CH₂CHCl₂、-CCl₃和-CH₂CCl₃。在另一個方面，R³⁰和R³¹中的每個在存在時為氫并且R^32a和R^32b中的每個在存在時獨立地選自-CF₃、-CH₂CF₃、-CCl₃和-CH₂CCl₃。

在另一個方面，R³⁰和R³¹中的每個在存在時為氫并且R^32a和R^32b中的每個在存在時為C1-C3烷基。在另一個方面，R³⁰和R³¹中的每個在存在時為氫并且R^32a和R^32b中的每個在存在時獨立地選自甲基和乙基。在另一個方面，R³⁰和R³¹中的每個在存在時為氫并且R^32a和R^32b中的每個在存在時為甲基。

在另一個方面，R³⁰和R³¹和R^32a中的每個為氫并且R^32b選自C1-C3烷基、C1-C3單鹵烷基和C1-C3多鹵烷基。在另一個方面，R³⁰、R³¹和R^32a中的每個為氫并且R^32b選自C1-C3單鹵烷基和C1-C3多鹵烷基。在另一個方面，R³⁰、R³¹和R^32a中的每個為氫并且R^32b選自-CH₂F、-CH₂Cl、-CH₂CH₂F、-CH₂CH₂Cl、-CHF₂、-CH₂CHF₂、-CF₃、-CH₂CF₃、-CHCl₂、-CH₂CHCl₂、-CCl₃和-CH₂CCl₃。在另一個方面，R³⁰、R³¹和R^32a中的每個為氫并且R^32b選自-CHF₂、-CH₂CHF₂、-CF₃、-CH₂CF₃、-CHCl₂、-CH₂CHCl₂、-CCl₃和-CH₂CCl₃。在另一個方面，R³⁰、R³¹和R^32a中的每個為氫并且R^32b選自-CF₃、-CH₂CF₃、-CCl₃和-CH₂CCl₃。

在另一個方面，R³⁰、R³¹和R^32a中的每個為氫并且R^32b為C1-C3烷基。在另一個方面，R³⁰、R³¹和R^32a中的每個為氫并且R^32b選自甲基和乙基。在另一個方面，R³⁰、R³¹和R^32a中的每個為氫并且R^32b為甲基。

(11)R³³和R³⁴基團

在一個方面，R³³和R³⁴中的每個在存在時獨立地選自-O^-、-OR³⁵、C1-C3烷基、C1-C3單鹵烷基、C1-C3多鹵烷基和-NR^36aR^36b。在另一個方面，R³³和R³⁴中的每個在存在時獨立地選自-O^-、-OR³⁵和-NR^36aR^36b。在另一個方面，R³³和R³⁴中的每個在存在時獨立地選自-OR³⁵和-NR^36aR^36b。在另一個方面，R³³和R³⁴中的每個在存在時為-OR³⁵。在另一個方面，R³³和R³⁴中的每個在存在時為-NR^36aR^36b。

在另一個方面，R³³和R³⁴中的每個在存在時獨立地選自C1-C3烷基、C1-C3單鹵烷基和C1-C3多鹵烷基。在另一個方面，R³³和R³⁴中的每個在存在時獨立地選自甲基、乙基、-CH₂F、-CH₂Cl、-CH₂CH₂F、-CH₂CH₂Cl、-CHF₂、-CH₂CHF₂、-CF₃、-CH₂CF₃、-CHCl₂、-CH₂CHCl₂、-CCl₃和-CH₂CCl₃。在另一個方面，R³³和R³⁴中的每個在存在時獨立地選自甲基、-CH₂F、-CH₂Cl、-CHF₂、-CF₃、-CHCl₂、-CCl₃和-CH₂CCl₃。

(12)R³⁵和R³⁶基團

在一個方面，R³⁵、R^36a和R^36b中的每個在存在時獨立地選自氫、C1-C3烷基、C1-C3單鹵烷基和C1-C3多鹵烷基。在另一個方面，R³⁵、R^36a和R^36b中的每個在存在時為氫。

在另一個方面，R³⁵、R^36a和R^36b中的每個在存在時獨立地選自氫、C1-C3單鹵烷基和C1-C3多鹵烷基。在另一個方面，R³⁵、R^36a和R^36b中的每個在存在時獨立地選自氫、-CH₂F、-CH₂Cl、-CH₂CH₂F、-CH₂CH₂Cl、-CHF₂、-CH₂CHF₂、-CF₃、-CH₂CF₃、-CHCl₂、-CH₂CHCl₂、-CCl₃和-CH₂CCl₃。在另一個方面，R³⁵、R^36a和R^36b中的每個在存在時獨立地選自氫、-CH₂F、-CH₂Cl、-CHF₂、-CF₃、-CHCl₂和-CCl₃。

在另一個方面，R³⁵、R^36a和R^36b中的每個在存在時獨立地選自氫和C1-C3烷基。在另一個方面，R³⁵、R^36a和R^36b中的每個在存在時獨立地選自氫、甲基和乙基。在另一個方面，R³⁵、R^36a和R^36b中的每個在存在時獨立地選自氫和甲基。

在另一個方面，R³⁵為氫并且R^36a和R^36b中的每個獨立地選自C1-C3烷基、C1-C3單鹵烷基和C1-C3多鹵烷基。在另一個方面，R³⁵為氫并且R^36a和R^36b中的每個獨立地選自C1-C3烷基、C1-C3單鹵烷基和C1-C3多鹵烷基。在另一個方面，R³⁵為氫并且R^36a和R^36b中的每個獨立地選自甲基、乙基、-CH₂F、-CH₂Cl、-CH₂CH₂F、-CH₂CH₂Cl、-CHF₂、-CH₂CHF₂、-CF₃、-CH₂CF₃、-CHCl₂、-CH₂CHCl₂、-CCl₃和-CH₂CCl₃。在另一個方面，R³⁵為氫并且R^36a和R^36b中的每個獨立地選自甲基、-CH₂F、-CH₂Cl、-CHF₂、-CF₃、-CHCl₂、-CCl₃。

在另一個方面，R^36a為氫并且R³⁵和R^36b中的每個獨立地選自C1-C3烷基、C1-C3單鹵烷基和C1-C3多鹵烷基。在另一個方面，R^36a為氫并且R³⁵和R^36b中的每個獨立地選自C1-C3烷基、C1-C3單鹵烷基和C1-C3多鹵烷基。在另一個方面，R^36a為氫并且R³⁵和R^36b中的每個獨立地選自甲基、乙基、-CH₂F、-CH₂Cl、-CH₂CH₂F、-CH₂CH₂Cl、-CHF₂、-CH₂CHF₂、-CF₃、-CH₂CF₃、-CHCl₂、-CH₂CHCl₂、-CCl₃和-CH₂CCl₃。在另一個方面，R^36a為氫并且R³⁵和R^36b中的每個獨立地選自甲基、-CH₂F、-CH₂Cl、-CHF₂、-CF₃、-CHCl₂和-CCl₃。

在另一個方面，R³⁵和R^36a中的每個為氫并且R^36b選自C1-C3烷基、C1-C3單鹵烷基和C1-C3多鹵烷基。在另一個方面，R³⁵和R^36a中的每個為氫并且R^36b選自甲基、乙基、-CH₂F、-CH₂Cl、-CH₂CH₂F、-CH₂CH₂Cl、-CHF₂、-CH₂CHF₂、-CF₃、-CH₂CF₃、-CHCl₂、-CH₂CHCl₂、-CCl₃和-CH₂CCl₃。在另一個方面，R³⁵和R^36a中的每個為氫并且R^36b選自甲基、-CH₂F、-CH₂Cl、-CHF₂、-CF₃、-CHCl₂和-CCl₃。

(13)R⁴⁰、R⁴¹和R⁴²基團

在一個方面，R⁴⁰、R⁴¹、R^42a和R^42b中的每個在存在時獨立地選自氫、C1-C3烷基、C1-C3單鹵烷基和C1-C3多鹵烷基。在另一個方面，R⁴⁰、R⁴¹、R^42a和R^42b中的每個在存在時為氫。

在另一個方面，R⁴⁰、R⁴¹、R^42a和R^42b中的每個在存在時獨立地選自氫、C1-C3單鹵烷基和C1-C3多鹵烷基。在另一個方面，R⁴⁰、R⁴¹、R^42a和R^42b中的每個在存在時獨立地選自氫、-CH₂F、-CH₂Cl、-CH₂CH₂F、-CH₂CH₂Cl、-CHF₂、-CH₂CHF₂、-CF₃、-CH₂CF₃、-CHCl₂、-CH₂CHCl₂、-CCl₃和-CH₂CCl₃。在另一個方面，R⁴⁰、R⁴¹、R^42a和R^42b中的每個在存在時獨立地選自氫、-CHF₂、-CH₂CHF₂、-CF₃、-CH₂CF₃、-CHCl₂、-CH₂CHCl₂、-CCl₃和-CH₂CCl₃。在另一個方面，R⁴⁰、R⁴¹、R^42a和R^42b中的每個在存在時獨立地選自氫、-CF₃、-CH₂CF₃、-CCl₃和-CH₂CCl₃。

在另一個方面，R⁴⁰、R⁴¹、R^42a和R^42b中的每個在存在時獨立地選自氫和C1-C3烷基。在另一個方面，R⁴⁰、R⁴¹、R^42a和R^42b中的每個在存在時獨立地選自氫、甲基和乙基。在另一個方面，R⁴⁰、R⁴¹、R^42a和R^42b中的每個在存在時獨立地選自氫和甲基。

在另一個方面，R⁴⁰在存在時為氫并且R⁴¹、R^42a和R^42b中的每個在存在時獨立地選自C1-C3烷基、C1-C3單鹵烷基和C1-C3多鹵烷基。在另一個方面，R⁴⁰在存在時為氫并且R⁴¹、R^42a和R^42b中的每個在存在時獨立地選自C1-C3單鹵烷基和C1-C3多鹵烷基。在另一個方面，R⁴⁰在存在時為氫并且R⁴¹、R^42a和R^42b中的每個在存在時獨立地選自-CH₂F、-CH₂Cl、-CH₂CH₂F、-CH₂CH₂Cl、-CHF₂、-CH₂CHF₂、-CF₃、-CH₂CF₃、-CHCl₂、-CH₂CHCl₂、-CCl₃和-CH₂CCl₃。在另一個方面，R⁴⁰在存在時為氫并且R⁴¹、R^42a和R^42b中的每個在存在時獨立地選自-CHF₂、-CH₂CHF₂、-CF₃、-CH₂CF₃、-CHCl₂、-CH₂CHCl₂、-CCl₃和-CH₂CCl₃。在另一個方面，R⁴⁰在存在時為氫并且R⁴¹、R^42a和R^42b中的每個在存在時獨立地選自-CF₃、-CH₂CF₃、-CCl₃和-CH₂CCl₃。

在另一個方面，R⁴⁰在存在時為氫并且R⁴¹、R^42a和R^42b中的每個在存在時為C1-C3烷基。在另一個方面，R⁴⁰在存在時為氫并且R⁴¹、R^42a和R^42b中的每個在存在時選自甲基和乙基。在另一個方面，R⁴⁰在存在時為氫并且R⁴¹、R^42a和R^42b中的每個在存在時為甲基。

在另一個方面，R⁴¹在存在時為氫并且R⁴⁰、R^42a和R^42b中的每個在存在時獨立地選自C1-C3烷基、C1-C3單鹵烷基和C1-C3多鹵烷基。在另一個方面，R⁴¹在存在時為氫并且R⁴⁰、R^42a和R^42b中的每個在存在時獨立地選自C1-C3單鹵烷基和C1-C3多鹵烷基。在另一個方面，R⁴¹在存在時為氫并且R⁴⁰、R^42a和R^42b中的每個在存在時獨立地選自-CH₂F、-CH₂Cl、-CH₂CH₂F、-CH₂CH₂Cl、-CHF₂、-CH₂CHF₂、-CF₃、-CH₂CF₃、-CHCl₂、-CH₂CHCl₂、-CCl₃和-CH₂CCl₃。在另一個方面，R⁴¹在存在時為氫并且R⁴⁰、R^42a和R^42b中的每個在存在時獨立地選自-CHF₂、-CH₂CHF₂、-CF₃、-CH₂CF₃、-CHCl₂、-CH₂CHCl₂、-CCl₃和-CH₂CCl₃。在另一個方面，R⁴¹在存在時為氫并且R⁴⁰、R^42a和R^42b中的每個在存在時獨立地選自-CF₃、-CH₂CF₃、-CCl₃和-CH₂CCl₃。

在另一個方面，R⁴¹在存在時為氫并且R⁴⁰、R^42a和R^42b中的每個在存在時為C1-C3烷基。在另一個方面，R⁴¹在存在時為氫并且R⁴⁰、R^42a和R^42b中的每個在存在時選自甲基和乙基。在另一個方面，R⁴¹在存在時為氫并且R⁴⁰、R^42a和R^42b中的每個在存在時為甲基。

在另一個方面，R^42a在存在時為氫并且R⁴⁰、R⁴¹和R^42b中的每個在存在時獨立地選自C1-C3烷基、C1-C3單鹵烷基和C1-C3多鹵烷基。在另一個方面，R^42a在存在時為氫并且R⁴⁰、R⁴¹和R^42b中的每個在存在時獨立地選自C1-C3單鹵烷基和C1-C3多鹵烷基。在另一個方面，R^42a在存在時為氫并且R⁴⁰、R⁴¹和R^42b中的每個在存在時獨立地選自-CH₂F、-CH₂Cl、-CH₂CH₂F、-CH₂CH₂Cl、-CHF₂、-CH₂CHF₂、-CF₃、-CH₂CF₃、-CHCl₂、-CH₂CHCl₂、-CCl₃和-CH₂CCl₃。在另一個方面，R^42a在存在時為氫并且R⁴⁰、R⁴¹和R^42b中的每個在存在時獨立地選自-CHF₂、-CH₂CHF₂、-CF₃、-CH₂CF₃、-CHCl₂、-CH₂CHCl₂、-CCl₃和-CH₂CCl₃。在另一個方面，R^42a在存在時為氫并且R⁴⁰、R⁴¹和R^42b中的每個在存在時獨立地選自-CF₃、-CH₂CF₃、-CCl₃和-CH₂CCl₃。

在另一個方面，R^42a在存在時為氫并且R⁴⁰、R⁴¹和R^42b中的每個在存在時為C1-C3烷基。在另一個方面，R^42a在存在時為氫并且R⁴⁰、R⁴¹和R^42b中的每個在存在時選自甲基和乙基。在另一個方面，R^42a在存在時為氫并且R⁴⁰、R⁴¹和R^42b中的每個在存在時為甲基。

在另一個方面，R⁴⁰和R⁴¹中的每個在存在時為氫并且R^42a和R^42b中的每個在存在時獨立地選自C1-C3烷基、C1-C3單鹵烷基和C1-C3多鹵烷基。在另一個方面，R⁴⁰和R⁴¹中的每個在存在時為氫并且R^42a和R^42b中的每個在存在時獨立地選自C1-C3單鹵烷基和C1-C3多鹵烷基。在另一個方面，R⁴⁰和R⁴¹中的每個在存在時為氫并且R^42a和R^42b中的每個在存在時獨立地選自-CH₂F、-CH₂Cl、-CH₂CH₂F、-CH₂CH₂Cl、-CHF₂、-CH₂CHF₂、-CF₃、-CH₂CF₃、-CHCl₂、-CH₂CHCl₂、-CCl₃和-CH₂CCl₃。在另一個方面，R⁴⁰和R⁴¹中的每個在存在時為氫并且R^42a和R^42b中的每個在存在時獨立地選自-CHF₂、-CH₂CHF₂、-CF₃、-CH₂CF₃、-CHCl₂、-CH₂CHCl₂、-CCl₃和-CH₂CCl₃。在另一個方面，R⁴⁰和R⁴¹中的每個在存在時為氫并且R^42a和R^42b中的每個在存在時獨立地選自-CF₃、-CH₂CF₃、-CCl₃和-CH₂CCl₃。

在另一個方面，R⁴⁰和R⁴¹中的每個在存在時為氫并且R^42a和R^42b中的每個在存在時為C1-C3烷基。在另一個方面，R⁴⁰和R⁴¹中的每個在存在時為氫并且R^42a和R^42b中的每個在存在時獨立地選自甲基和乙基。在另一個方面，R⁴⁰和R⁴¹中的每個在存在時為氫并且R^42a和R^42b中的每個在存在時為甲基。

在另一個方面，R⁴⁰、R⁴¹和R^42a中的每個為氫并且R^42b選自C1-C3烷基、C1-C3單鹵烷基和C1-C3多鹵烷基。在另一個方面，R⁴⁰、R⁴¹和R^42a中的每個為氫并且R^42b選自C1-C3單鹵烷基和C1-C3多鹵烷基。在另一個方面，R⁴⁰、R⁴¹和R^42a中的每個為氫并且R^42b選自-CH₂F、-CH₂Cl、-CH₂CH₂F、-CH₂CH₂Cl、-CHF₂、-CH₂CHF₂、-CF₃、-CH₂CF₃、-CHCl₂、-CH₂CHCl₂、-CCl₃和-CH₂CCl₃。在另一個方面，R⁴⁰、R⁴¹和R^42a中的每個為氫并且R^42b選自-CHF₂、-CH₂CHF₂、-CF₃、-CH₂CF₃、-CHCl₂、-CH₂CHCl₂、-CCl₃和-CH₂CCl₃。在另一個方面，R⁴⁰、R⁴¹和R^42a中的每個為氫并且R^42b選自-CF₃、-CH₂CF₃、-CCl₃和-CH₂CCl₃。

在另一個方面，R⁴⁰、R⁴¹和R^42a中的每個為氫并且R^42b為C1-C3烷基。在另一個方面，R⁴⁰、R⁴¹和R^42a中的每個為氫并且R^42b選自甲基和乙基。在另一個方面，R⁴⁰、R⁴¹和R^42a中的每個為氫并且R^42b為甲基。

(14)R⁴³和R⁴⁴基團

在一個方面，R⁴³和R⁴⁴中的每個在存在時獨立地選自-O^-、-OR⁴⁵、C1-C3烷基、C1-C3單鹵烷基、C1-C3多鹵烷基和-NR^46aR^46b。在另一個方面，R⁴³和R⁴⁴中的每個在存在時獨立地選自-O^-、-OR⁴⁵和-NR^46aR^46b。在另一個方面，R⁴³和R⁴⁴中的每個在存在時獨立地選自-OR⁴⁵和-NR^46aR^46b。在另一個方面，R⁴³和R⁴⁴中的每個在存在時為-OR⁴⁵。在另一個方面，R⁴³和R⁴⁴中的每個在存在時為-NR^46aR^46b。

在另一個方面，R⁴³和R⁴⁴中的每個在存在時為獨立地選自C1-C3烷基、C1-C3單鹵烷基和C1-C3多鹵烷基。在另一個方面，R⁴³和R⁴⁴中的每個在存在時獨立地選自甲基、乙基、-CH₂F、-CH₂Cl、-CH₂CH₂F、-CH₂CH₂Cl、-CHF₂、-CH₂CHF₂、-CF₃、-CH₂CF₃、-CHCl₂、-CH₂CHCl₂、-CCl₃和-CH₂CCl₃。在另一個方面，R⁴³和R⁴⁴中的每個在存在時獨立地選自甲基、-CH₂F、-CH₂Cl、-CHF₂、-CF₃、-CHCl₂、-CCl₃和-CH₂CCl₃。

(15)R⁴⁵和R⁴⁶基團

在一個方面，R⁴⁵、R^46a和R^46b中的每個在存在時獨立地選自氫、C1-C3烷基、C1-C3單鹵烷基和C1-C3多鹵烷基。在另一個方面，R⁴⁵、R^46a和R^46b中的每個在存在時為氫。

在另一個方面，R⁴⁵、R^46a和R^46b中的每個在存在時獨立地選自氫、C1-C3單鹵烷基和C1-C3多鹵烷基。在另一個方面，R⁴⁵、R^46a和R^46b中的每個在存在時獨立地選自氫、-CH₂F、-CH₂Cl、-CH₂CH₂F、-CH₂CH₂Cl、-CHF₂、-CH₂CHF₂、-CF₃、-CH₂CF₃、-CHCl₂、-CH₂CHCl₂、-CCl₃和-CH₂CCl₃。在另一個方面，R⁴⁵、R^46a和R^46b中的每個在存在時獨立地選自氫、-CH₂F、-CH₂Cl、-CHF₂、-CF₃、-CHCl₂和-CCl₃。

在另一個方面，R⁴⁵、R^46a和R^46b中的每個在存在時獨立地選自氫和C1-C3烷基。在另一個方面，R⁴⁵、R^46a和R^46b中的每個在存在時獨立地選自氫、甲基和乙基。在另一個方面，R⁴⁵、R^46a和R^46b中的每個在存在時獨立地選自氫和甲基。

在另一個方面，R⁴⁵為氫并且R^46a和R^46b中的每個獨立地選自C1-C3烷基、C1-C3單鹵烷基和C1-C3多鹵烷基。在另一個方面，R⁴⁵為氫并且R^46a和R^46b中的每個獨立地選自C1-C3烷基、C1-C3單鹵烷基和C1-C3多鹵烷基。在另一個方面，R⁴⁵為氫并且R^46a和R^46b中的每個獨立地選自甲基、乙基、-CH₂F、-CH₂Cl、-CH₂CH₂F、-CH₂CH₂Cl、-CHF₂、-CH₂CHF₂、-CF₃、-CH₂CF₃、-CHCl₂、-CH₂CHCl₂、-CCl₃和-CH₂CCl₃。在另一個方面，R⁴⁵為氫并且R^46a和R^46b中的每個獨立地選自甲基、-CH₂F、-CH₂Cl、-CHF₂、-CF₃、-CHCl₂、-CCl₃。

在另一個方面，R^46a為氫并且R⁴⁵和R^46b中的每個獨立地選自C1-C3烷基、C1-C3單鹵烷基和C1-C3多鹵烷基。在另一個方面，R^46a為氫并且R⁴⁵和R^46b中的每個獨立地選自C1-C3烷基、C1-C3單鹵烷基和C1-C3多鹵烷基。在另一個方面，R^46a為氫并且R⁴⁵和R^46b中的每個獨立地選自甲基、乙基、-CH₂F、-CH₂Cl、-CH₂CH₂F、-CH₂CH₂Cl、-CHF₂、-CH₂CHF₂、-CF₃、-CH₂CF₃、-CHCl₂、-CH₂CHCl₂、-CCl₃和-CH₂CCl₃。在另一個方面，R^46a為氫并且R⁴⁵和R^46b中的每個獨立地選自甲基、-CH₂F、-CH₂Cl、-CHF₂、-CF₃、-CHCl₂和-CCl₃。

在另一個方面，R⁴⁵和R^46a中的每個為氫并且R^46b選自C1-C3烷基、C1-C3單鹵烷基和C1-C3多鹵烷基。在另一個方面，R⁴⁵和R^46a中的每個為氫并且R^46b選自甲基、乙基、-CH₂F、-CH₂Cl、-CH₂CH₂F、-CH₂CH₂Cl、-CHF₂、-CH₂CHF₂、-CF₃、-CH₂CF₃、-CHCl₂、-CH₂CHCl₂、-CCl₃和-CH₂CCl₃。在另一個方面，R⁴⁵和R^46a中的每個為氫并且R^46b選自甲基、-CH₂F、-CH₂Cl、-CHF₂、-CF₃、-CHCl₂和-CCl₃。

(16)x

在一個方面，x為大于1的整數(shù)。在另一個方面，x為大于10的整數(shù)。在另一個方面，x為大于100的整數(shù)。

(17)抗衡離子

在某些實施方案中，聚合物還包含可接受的抗衡離子。在一個實施方案中，抗衡離子選自碘化物、溴化物、氯化物、氟化物、硫酸鹽、硫酸氫鹽、高氯酸鹽、硝酸鹽、碳酸鹽、碳酸氫鹽、磷酸鹽、磷酸氫鹽、磷酸二氫鹽、乙酸鹽和甲酸鹽。

b.示例性聚合物

在一個方面，通過使具有如下結(jié)構(gòu)的化合物聚合來形成聚合物：

在一個方面，聚合物具有由下式表示的結(jié)構(gòu)：

其中p獨立地為0、0.5或1；q獨立地為0、0.5或1；并且對于每個x而言，p+q＝1。

2.支撐結(jié)構(gòu)

在另一個方面，將膜澆鑄到支撐結(jié)構(gòu)上。在另一個方面，支撐結(jié)構(gòu)為非織造支撐織物。在一個優(yōu)選的實施方案中，支撐結(jié)構(gòu)為非織造聚酯織物。

3.超濾膜

在多個方面，本發(fā)明的膜為超濾膜。常用于形成超濾膜的高性能合成聚合物的實例包括聚砜、聚醚砜和聚丙烯腈。

包含本發(fā)明所公開的聚合物的超濾膜的一個優(yōu)點涉及對支撐層賦予耐被動污染性的可能性。耐被動污染性(有時稱為“鈍化”)描述了表面的改性以降低表面反應(yīng)性并提高親水性。耐被動污染性可防止溶解的膠體或微生物物質(zhì)在膜表面上的不期望的沉積，這種沉積往往會污染膜并且對通量和截留率造成負面影響。

本發(fā)明提供了相比于常規(guī)超濾膜具有改善的親水性和耐氯性的新型超濾膜。具有可調(diào)節(jié)的表面特性的更高效更具選擇性的膜的開發(fā)對于先進的蛋白分離、滲析、水過濾和其他大分子分離大有前景。

4.納濾膜

在多個方面，本發(fā)明的膜為納濾膜。常用于形成納濾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。這些納濾膜可例如通過非溶劑誘導(dǎo)相分離(NIPS)制備。

包含本發(fā)明所公開的聚合物的納濾膜的另一個優(yōu)點涉及對支撐層賦予耐被動污染性的可能性。耐被動污染性(有時稱為“鈍化”)描述了表面的改性以降低表面反應(yīng)性并提高親水性。耐被動污染性可防止溶解的膠體或微生物物質(zhì)在膜表面上的不期望的沉積，這種沉積往往會污染膜并且對通量和截留率造成負面影響。

本發(fā)明提供了相比于常規(guī)納濾膜具有改善的親水性和耐氯性的新型納濾膜。具有可調(diào)節(jié)的表面特性的更高效更具選擇性的膜的開發(fā)對于先進的蛋白分離、滲析、水過濾和其他大分子分離大有前景。

5.滲透膜

在多個方面，本發(fā)明的膜可為滲透膜，例如正滲透膜、反滲透膜、或不具有薄膜涂層的壓力延遲滲透膜。特別適用于滲透應(yīng)用的膜是其中識別層為聚酰胺的那些。

通常通過用多官能胺單體涂布多孔支承體來制備復(fù)合聚酰胺膜，更常見地用水溶液涂覆。雖然水是優(yōu)選的溶劑，但也可以采用無水溶劑，諸如乙腈和二甲基甲酰胺(DMF)。隨后將多官能酰鹵單體(也稱為鹵化?；?涂布到支承體上，通常首先涂布到多孔支承體上，然后涂布酰鹵溶液。雖然可從溶液向多孔支承體施加多官能胺和多官能酰鹵中的一種或兩種，但作為另外一種選擇可通過其他方式諸如通過氣相沉積或加熱施加。

在另一個方面，本發(fā)明的膜還可包含聚合到膜表面的薄膜，并且膜為滲透膜。在另一個方面，滲透膜選自反滲透膜和正滲透膜。

6.膜

在多個方面，本發(fā)明的膜還包含聚合到膜表面的薄膜。薄膜可為例如具有三維聚合物網(wǎng)絡(luò)的半滲透聚合物基體，該基體基本上可滲透水并且基本上不可滲透溶質(zhì)。例如，聚合物網(wǎng)絡(luò)可為由至少一種多官能單體與雙官能或多官能單體的反應(yīng)形成的交聯(lián)聚合物。

聚合物基體膜可為三維聚合物網(wǎng)絡(luò)，諸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、或聚酰亞胺、或其共聚物或其混合物。優(yōu)選地，聚合物基體膜可通過界面聚合反應(yīng)形成或者可在聚合后交聯(lián)形成。

聚合物基體膜可為芳香族或非芳香族聚酰胺，諸如苯二甲酰(例如，間苯二酰或?qū)Ρ蕉?鹵、三甲磺?；u或其混合物的殘基。在另一實例中，該聚酰胺可為二氨基苯、三氨基苯、聚醚酰亞胺、哌嗪或聚哌嗪的殘基，或三甲磺?；u的殘基和二氨基苯的殘基。該膜也可為三甲磺?；群烷g苯二胺的殘基。此外，該膜可為三甲磺?；群烷g苯二胺的反應(yīng)產(chǎn)物。

聚合物基體膜可具有從約1nm至約1000nm的厚度。例如，該膜可具有從約10nm至約1000nm、從約100nm至約1000nm、從約1nm至約500nm、從約10nm至約500nm、從約50nm至約500nm、從約50nm至約200nm、從約50nm至約250nm、從約50nm至約300nm、或從約200nm至約300nm的厚度。

7.特性

在多個方面，本發(fā)明的復(fù)合濾膜可具有提供優(yōu)異的膜功能的多種特性，包括改善的親水性、改善的耐氯性、優(yōu)異的滲透性以及改善的截鹽率。另外應(yīng)當理解，該膜具有其他特性。

a.親水性

膜的親水性可根據(jù)純水平衡接觸角表達。可使用接觸角測定儀(DSA10，KRUSS GmbH)測量本發(fā)明的膜的接觸角。

在多個方面，本發(fā)明的膜可具有小于約90°的純水平衡接觸角。在另一個方面，本發(fā)明的膜可具有小于約80°的純水平衡接觸角。在另一個方面，本發(fā)明的膜可具有小于約70°的純水平衡接觸角。在另一個方面，本發(fā)明的膜可具有小于約60°的純水平衡接觸角。在另一個方面，本發(fā)明的膜可具有小于約50°的純水平衡接觸角。在另一個方面，本發(fā)明的膜可具有小于約40°的純水平衡接觸角。在另一個方面，本發(fā)明的膜可具有小于約30°的純水平衡接觸角。在某些實施方案中，本發(fā)明的膜可具有為約20°、約30°、約31°、約32°、約33°、約34°、約35°、約36°、約37°、約38°、約39°、或約40°的純水平衡接觸角。

b.滲透性

膜的滲透性可根據(jù)純水滲透性表達?？衫缡褂梅舛耸綌嚢璩?Sterlitech)測量本發(fā)明所公開的膜的滲透性。

膜滲透性可受到例如存在的聚合物的量影響。因此，在多個方面，聚合物以約30重量％的量存在并且膜具有小于約5.00gfd/psi的純水滲透性。在另一個方面，聚合物以約30重量％的量存在并且膜具有小于約4.50gfd/psi的純水滲透性。在另一個方面，聚合物以約30重量％的量存在并且膜具有小于約4.00gfd/psi的純水滲透性。在另一個方面，聚合物以約30重量％的量存在并且膜具有小于約3.50gfd/psi的純水滲透性。在某些實施方案中，聚合物以約30重量％的量存在并且膜具有為約3.0gfd/psi、約3.1gfd/psi、約3.2gfd/psi、約3.3gfd/psi、約3.4gfd/psi、約3.5gfd/psi、約3.6gfd/psi、約3.7gfd/psi、約3.8gfd/psi、約3.9gfd/psi、或約4.0gfd/psi的純水滲透性。

c.截留率

膜的截留率可根據(jù)牛血清白蛋白(BSA)截留率表達。可例如使用封端式攪拌池(Sterlitech)測量本發(fā)明所公開的膜的截鹽率。

膜的截鹽率可受到例如存在的聚合物的量影響。因此，在多個方面，聚合物以約30重量％的量存在并且膜具有小于約50％的BSA截留率。在另一個方面，聚合物以約30重量％的量存在并且膜具有小于約55％的BSA截留率。在另一個方面，聚合物以約30重量％的量存在并且膜具有小于約60％的BSA截留率。在另一個方面，聚合物以約30重量％的量存在并且膜具有小于約65％的BSA截留率。在另一個方面，聚合物以約30重量％的量存在并且膜具有小于約70％的BSA截留率。在某些實施方案中，聚合物以約30重量％的量存在并且膜具有為約60％、約62％、約64％、約66％、約68％、約70％、約72％、約74％、約76％、約78％、或約80％的BSA截留率。

C.制備濾膜的方法

在一個方面，本發(fā)明涉及制備濾膜的方法，所述方法包括以下步驟：提供通過使具有由下式表示的結(jié)構(gòu)的化合物聚合而形成的聚合物：

其中n選自1、2和3；其中R^1a、R^1b、R^1c和R^1d中的每個獨立地選自氫、鹵素、-CN、-SR²⁰、-OR²¹、-NR^22aR^22b、-NR^22aR^22bH⁺、-SO₂R²³、-(C＝O)R²⁴以及用0、1、2或3個選自鹵素、-CN、-SR²⁰、-OR²¹、-NR^22aR^22b、-SO₂R²³和-(C＝O)R²⁴的基團取代的C1-C3烷基；其中R^2a和R^2b中的每個獨立地選自氫、鹵素、-CN、-SR³⁰、-OR³¹、-NR^32aR^32b、-NR^32aR^32bH⁺、-SO₂R³³、-(C＝O)R³⁴以及用0、1、2或3個選自鹵素、-CN、-SR³⁰、-OR³¹、-NR^32aR^32b、-SO₂R³³和-(C＝O)R³⁴的基團取代的C1-C3烷基；其中R^3a、R^3b和R^3c中的每個獨立地選自氫、鹵素、-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中的至少一個不為氫；其中R²⁰、R²¹、R^22a、R^22b、R³⁰、R³¹、R^32a、R^32b、R⁴⁰、R⁴¹、R^42a和R^42b中的每個在存在時獨立地選自氫、C1-C3烷基、C1-C3單鹵烷基和C1-C3多鹵烷基；其中R²³和R²⁴中的每個在存在時獨立地選自-O^-、-OR²⁵、C1-C3烷基、C1-C3單鹵烷基、C1-C3多鹵烷基和-NR^26aR^26b；其中R²⁵、R^26a和R^26b中的每個在存在時獨立地選自氫、C1-C3烷基、C1-C3單鹵烷基和C1-C3多鹵烷基；其中R³³和R³⁴中的每個在存在時獨立地選自-O^-、-OR³⁵、C1-C3烷基、C1-C3單鹵烷基、C1-C3多鹵烷基和-NR^36aR^36b；其中R³⁵、R^36a和R^36b中的每個在存在時獨立地選自氫、C1-C3烷基、C1-C3單鹵烷基和C1-C3多鹵烷基；其中R⁴³和R⁴⁴中的每個在存在時獨立地選自-O^-、-OR⁴⁵、C1-C3烷基、C1-C3單鹵烷基、C1-C3多鹵烷基和-NR^46aR^46b；并且其中R⁴⁵、R^46a和R^46b中的每個在存在時選自氫、C1-C3烷基、C1-C3單鹵烷基和C1-C3多鹵烷基。以及澆鑄聚合物的溶液或懸浮液。

在一個方面，本發(fā)明涉及制備濾膜的方法，所述方法包括以下步驟：提供包含由下式表示的結(jié)構(gòu)的聚合物：

其中每個Z獨立地選自氫和其中n為選自1、2和3的整數(shù)；其中p獨立地為0、0.5或1；其中q獨立地為0、0.5或1；其中，對于每個x而言，p+q＝1；其中R^1a、R^1b、R^1c和R^1d中的每個獨立地選自氫、鹵素、-CN、-SR²⁰、-OR²¹、-NR^22aR^22b、-NR^22aR^22bH⁺、-SO₂R²³、-(C＝O)R²⁴以及用0、1、2或3個選自鹵素、-CN、-SR²⁰、-OR²¹、-NR^22aR^22b、-SO₂R²³和-(C＝O)R²⁴的基團取代的C1-C3烷基；其中R^2a和R^2b中的每個獨立地選自氫、鹵素、-CN、-SR³⁰、-OR³¹、-NR^32aR^32b、-NR^32aR^32bH⁺、-SO₂R³³、-(C＝O)R³⁴以及用0、1、2或3個選自鹵素、-CN、-SR³⁰、-OR³¹、-NR^32aR^32b、-SO₂R³³和-(C＝O)R³⁴的基團取代的C1-C3烷基；其中R^3a、R^3b和R^3c中的每個獨立地選自氫、鹵素、-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中的每個在存在時獨立地選自氫、C1-C3烷基、C1-C3單鹵烷基和C1-C3多鹵烷基；其中R²³和R²⁴中的每個在存在時獨立地選自-O^-、-OR²⁵、C1-C3烷基、C1-C3單鹵烷基、C1-C3多鹵烷基和-NR^26aR^26b；其中R²⁵、R^26a和R^26b中的每個在存在時獨立地選自氫、C1-C3烷基、C1-C3單鹵烷基和C1-C3多鹵烷基；其中R³³和R³⁴中的每個在存在時獨立地選自-O^-、-OR³⁵、C1-C3烷基、C1-C3單鹵烷基、C1-C3多鹵烷基和-NR^36aR^36b；其中R³⁵、R^36a和R^36b中的每個在存在時獨立地選自氫、C1-C3烷基、C1-C3單鹵烷基和C1-C3多鹵烷基；其中R⁴³和R⁴⁴中的每個在存在時獨立地選自-O^-、-OR⁴⁵、C1-C3烷基、C1-C3單鹵烷基、C1-C3多鹵烷基和-NR^46aR^46b；其中R⁴⁵、R^46a和R^46b中的每個在存在時選自氫、C1-C3烷基、C1-C3單鹵烷基和C1-C3多鹵烷基；并且其中至少一個Z為由下式表示的結(jié)構(gòu)：

并且

其中R^2a、R^2b、R^3a、R^3b和R^3c中的至少一個不為氫；以及澆鑄聚合物的溶液或懸浮液。

在另一個方面，將溶液或懸浮液澆鑄到支撐結(jié)構(gòu)上。在另一個方面，支撐結(jié)構(gòu)為非織造支撐織物。在一個優(yōu)選的實施方案中，支撐結(jié)構(gòu)為非織造聚酯織物。

在另一個方面，膜選自超濾膜、納濾膜、反滲透膜、正滲透膜和不具有薄膜涂層的壓力延遲滲透膜。在另一個方面，濾膜選自超濾膜、納濾膜、反滲透膜和正滲透膜。在另一個方面，濾膜選自超濾膜和納濾膜。在另一個方面，濾膜為超濾膜。在另一個方面，濾膜為納濾膜。

在另一個方面，聚合物為懸浮液形式。在另一個方面，聚合物為溶劑溶液形式。

在另一個方面，該方法還包括澆鑄第二聚合物的溶液的步驟，該第二聚合物選自聚砜、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、醋酸纖維素、聚氯酯或其混合物。在另一個方面，第二聚合物為聚砜。

在另一個方面，該方法還包括將薄膜聚合到膜表面上從而提供滲透膜的步驟。在另一個方面，滲透膜選自反滲透膜和正滲透膜。在另一個方面，滲透膜為反滲透膜。在另一個方面，滲透膜為正滲透膜。

應(yīng)當理解，本發(fā)明所公開的方法可用于提供本發(fā)明所公開的膜。

在多個方面，除了文獻中已知的、實驗部分中舉例說明的或本領(lǐng)域技術(shù)人員清楚的其他標準操作之外，本發(fā)明的聚合物可通過采用如以下方案中所示的反應(yīng)制備。為清楚起見，示出了具有單個取代基的實例，其中根據(jù)本文所公開的定義允許多個取代基。

通過采用如以下反應(yīng)方案中所示的反應(yīng)來制備用于生成本發(fā)明的化合物的反應(yīng)，如下文所述和舉例說明。提供以下實例是為了讓本發(fā)明被更充分地理解，它們僅僅是示例性的，并且不應(yīng)理解為限制性的。

1.途徑I

在一個方面，可如下文所示制備取代的鹵苯衍生物。

方案1A.

以上化合物以一般形式提供，具有如本文別處的化合物描述中所述的取代基。下面示出了更具體的實例。

方案1B.

在一個方面，可根據(jù)上面的方案1B制備1.4類型的化合物和類似化合物。因此，可通過適當?shù)谋桨?例如，如上所示的1.5)的磺化反應(yīng)來制備1.8類型的化合物。適當?shù)谋桨房缮藤彨@得或通過本領(lǐng)域技術(shù)人員已知的方法制備。在存在適當?shù)乃?例如，發(fā)煙硫酸)的情況下進行磺化反應(yīng)。可通過適當?shù)谋桨?例如，如上所示的1.6)的還原反應(yīng)來制備1.7類型的化合物。在存在適當?shù)乃?例如，鹽酸(HCl))和適當?shù)柠}(例如，亞硝酸鈉)的情況下，在適當?shù)臏囟?例如，0℃)下進行還原反應(yīng)，然后加入適當?shù)乃?，例如次磷酸。如本領(lǐng)域技術(shù)人員可認識到的，上述反應(yīng)提供了一般性方法的實例，其中結(jié)構(gòu)類似于上述特定反應(yīng)物的化合物(類似于1.5和1.6類型的化合物的化合物)在反應(yīng)中可被取代，從而得到類似于式1.7的取代的二芳基乙炔。

2.途徑II

在一個方面，可如下文所示制備可用于本發(fā)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，具有如本文別處的化合物描述中所述的取代基。下面示出了更具體的實例。

方案2B.

在一個方面，可根據(jù)上面的方案2B制備2.3類型的化合物和類似化合物。因此，可通過適當?shù)南趸?例如，如上所示的2.4)的烷基化反應(yīng)來制備2.5類型的化合物。適當?shù)南趸娇缮藤彨@得或通過本領(lǐng)域技術(shù)人員已知的方法制備。在存在適當?shù)柠u源(例如，二氯化物)和適當?shù)穆芬姿顾?例如，氯化鋁)的情況下進行烷基化反應(yīng)?？赏ㄟ^適當?shù)南趸?例如，如上所示的2.5)的還原反應(yīng)來制備2.6類型的化合物。在存在適當?shù)穆芬姿顾?例如，氯化錫(II))的情況下進行還原反應(yīng)。如本領(lǐng)域技術(shù)人員可認識到的，上述反應(yīng)提供了一般性方法的實例，其中結(jié)構(gòu)類似于上述特定反應(yīng)物的化合物(類似于2.1和2.2類型的化合物的化合物)在反應(yīng)中可被取代，從而得到類似于式2.3的取代的二芳基乙炔。

3.途徑III

在一個方面，可如下文所示制備本發(fā)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，具有如本文別處的化合物描述中所述的取代基。下面示出了更具體的實例。

方案3B.

在一個方面，可根據(jù)上面的方案3B制備3.2類型的化合物和類似化合物。因此，可通過適當?shù)谋桨?例如，如上所示的3.3)的烷基化反應(yīng)來制備3.5類型的化合物。適當?shù)谋桨房缮藤彨@得或通過本領(lǐng)域技術(shù)人員已知的方法制備。在存在適當?shù)柠u代烷(例如，1-氯乙醇(3.4).)的情況下進行烷基化反應(yīng)。如本領(lǐng)域技術(shù)人員可認識到的，上述反應(yīng)提供了一般性方法的實例，其中結(jié)構(gòu)類似于上述特定反應(yīng)物的化合物(類似于2.3類型的化合物的化合物)在反應(yīng)中可被取代，從而得到類似于式3.2的取代的二芳基乙炔。

4.途徑IV

在一個方面，可如下文所示制備本發(fā)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，具有如本文別處的化合物描述中所述的取代基。下面示出了更具體的實例。

方案4B.

在一個方面，可根據(jù)上面的方案4B制備3.2類型的化合物和類似化合物。因此，可通過適當?shù)谋桨?例如，如上所示的3.3)的還原氨基化反應(yīng)來制備4.3類型的化合物。適當?shù)谋桨房缮藤彨@得或通過本領(lǐng)域技術(shù)人員已知的方法制備。在存在適當?shù)聂驶苌?例如，2-羥基乙醛(4.2))和適當?shù)柠}(例如，氰基硼氫化鈉)的情況下進行還原氨基化反應(yīng)。如本領(lǐng)域技術(shù)人員可認識到的，上述反應(yīng)提供了一般性方法的實例，其中結(jié)構(gòu)類似于上述特定反應(yīng)物的化合物(類似于2.3和4.1類型的化合物的化合物)在反應(yīng)中可被取代，從而得到類似于式3.2的取代的二芳基乙炔。

5.途徑V

在一個方面，可如下文所示制備本發(fā)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，具有如本文別處的化合物描述中所述的取代基。下面示出了更具體的實例。

方案5B.

在一個方面，可根據(jù)上面的方案5B制備3.2類型的化合物和類似化合物。因此，可通過適當?shù)姆蓟u(例如，如上所示的5.3)與適當?shù)陌?例如，2，2，2-三氟乙胺(5.4))的交聯(lián)反應(yīng)來制備5.5類型的化合物。適當?shù)姆蓟u可商購獲得或通過本領(lǐng)域技術(shù)人員已知的方法制備。在存在適當?shù)拟Z催化劑(例如，PdCl₂[P(o-Tolyl)₃]₂)和適當?shù)膲A(例如，叔丁醇鈉)的情況下，在適當?shù)臏囟?例如，高于室溫)下進行交聯(lián)反應(yīng)。如本領(lǐng)域技術(shù)人員可認識到的，上述反應(yīng)提供了一般性方法的實例，其中結(jié)構(gòu)類似于上述特定反應(yīng)物的化合物(類似于5.1和5.2類型的化合物的化合物)在反應(yīng)中可被取代，從而得到類似于式3.2的取代的二芳基乙炔。

D.用于純化水的方法

在多個方面，本發(fā)明可用作進行水純化、生物分離、蛋白質(zhì)純化、油水分離等的濾膜。

因此，在一個方面，本發(fā)明涉及用于純化水的方法，所述方法包括通過包含聚合物的膜過濾水的步驟，所述聚合物通過使具有由下式表示的結(jié)構(gòu)的化合物聚合而形成：

其中n選自1、2和3；其中R^1a、R^1b、R^1c和R^1d中的每個獨立地選自氫、鹵素、-CN、-SR²⁰、-OR²¹、-NR^22aR^22b、-NR^22aR^22bH⁺、-SO₂R²³、-(C＝O)R²⁴以及用0、1、2或3個選自鹵素、-CN、-SR²⁰、-OR²¹、-NR^22aR^22b、-SO₂R²³和-(C＝O)R²⁴的基團取代的C1-C3烷基；其中R^2a和R^2b中的每個獨立地選自氫、鹵素、-CN、-SR³⁰、-OR³¹、-NR^32aR^32b、-NR^32aR^32bH⁺、-SO₂R³³、-(C＝O)R³⁴以及用0、1、2或3個選自鹵素、-CN、-SR³⁰、-OR³¹、-NR^32aR^32b、-SO₂R³³和-(C＝O)R³⁴的基團取代的C1-C3烷基；其中R^3a、R^3b和R^3c中的每個獨立地選自氫、鹵素、-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中的至少一個不為氫；其中R²⁰、R²¹、R^22a、R^22b、R³⁰、R³¹、R^32a、R^32b、R⁴⁰、R⁴¹、R^42a和R^42b中的每個在存在時獨立地選自氫、C1-C3烷基、C1-C3單鹵烷基和C1-C3多鹵烷基；其中R²³和R²⁴中的每個在存在時獨立地選自-O^-、-OR²⁵、C1-C3烷基、C1-C3單鹵烷基、C1-C3多鹵烷基和-NR^26aR^26b；其中R²⁵、R^26a和R^26b中的每個在存在時獨立地選自氫、C1-C3烷基、C1-C3單鹵烷基和C1-C3多鹵烷基；其中R³³和R³⁴中的每個在存在時獨立地選自-O^-、-OR³⁵、C1-C3烷基、C1-C3單鹵烷基、C1-C3多鹵烷基和-NR^36aR^36b；其中R³⁵、R^36a和R^36b中的每個在存在時獨立地選自氫、C1-C3烷基、C1-C3單鹵烷基和C1-C3多鹵烷基；其中R⁴³和R⁴⁴中的每個在存在時獨立地選自-O^-、-OR⁴⁵、C1-C3烷基、C1-C3單鹵烷基、C1-C3多鹵烷基和-NR^46aR^46b；并且其中R⁴⁵、R^46a和R^46b中的每個在存在時選自氫、C1-C3烷基、C1-C3單鹵烷基和C1-C3多鹵烷基。

在一個方面，本發(fā)明涉及用于純化水的方法，所述方法包括通過包含聚合物的膜過濾水的步驟，所述聚合物包含由下式表示的結(jié)構(gòu)：

其中每個Z獨立地選自氫和其中n為選自1、2和3的整數(shù)；其中p獨立地為0、0.5或1；其中q獨立地為0、0.5或1；其中，對于每個x而言，p+q＝1；其中R^1a、R^1b、R^1c和R^1d中的每個獨立地選自氫、鹵素、-CN、-SR²⁰、-OR²¹、-NR^22aR^22b、-NR^22aR^22bH⁺、-SO₂R²³、-(C＝O)R²⁴以及用0、1、2或3個選自鹵素、-CN、-SR²⁰、-OR²¹、-NR^22aR^22b、-SO₂R²³和-(C＝O)R²⁴的基團取代的C1-C3烷基；其中R^2a和R^2b中的每個獨立地選自氫、鹵素、-CN、-SR³⁰、-OR³¹、-NR^32aR^32b、-NR^32aR^32bH⁺、-SO₂R³³、-(C＝O)R³⁴以及用0、1、2或3個選自鹵素、-CN、-SR³⁰、-OR³¹、-NR^32aR^32b、-SO₂R³³和-(C＝O)R³⁴的基團取代的C1-C3烷基；其中R^3a、R^3b和R^3c中的每個獨立地選自氫、鹵素、-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中的每個在存在時獨立地選自氫、C1-C3烷基、C1-C3單鹵烷基和C1-C3多鹵烷基；其中R²³和R²⁴中的每個在存在時獨立地選自-O^-、-OR²⁵、C1-C3烷基、C1-C3單鹵烷基、C1-C3多鹵烷基和-NR^26aR^26b；其中R²⁵、R^26a和R^26b中的每個在存在時獨立地選自氫、C1-C3烷基、C1-C3單鹵烷基和C1-C3多鹵烷基；其中R³³和R³⁴中的每個在存在時獨立地選自-O^-、-OR³⁵、C1-C3烷基、C1-C3單鹵烷基、C1-C3多鹵烷基和-NR^36aR^36b；其中R³⁵、R^36a和R^36b中的每個在存在時獨立地選自氫、C1-C3烷基、C1-C3單鹵烷基和C1-C3多鹵烷基；其中R⁴³和R⁴⁴中的每個在存在時獨立地選自-O^-、-OR⁴⁵、C1-C3烷基、C1-C3單鹵烷基、C1-C3多鹵烷基和-NR^46aR^46b；其中R⁴⁵、R^46a和R^46b中的每個在存在時選自氫、C1-C3烷基、C1-C3單鹵烷基和C1-C3多鹵烷基；并且其中至少一個Z為由下式表示的結(jié)構(gòu)：

并且

其中R^2a、R^2b、R^3a、R^3b和R^3c中的至少一個不為氫。

在另一個方面，過濾包括對水施加壓力。

在另一個方面，膜還包含聚合到膜表面上的薄膜，并且其中過濾為反滲透過濾。

應(yīng)當理解，本發(fā)明所公開的方法可與本發(fā)明所公開的膜結(jié)合使用。另外應(yīng)當理解，本發(fā)明所公開的純化方法可與本發(fā)明所公開的方法的產(chǎn)物結(jié)合使用。

在另一個方面，水還包含至少一種溶質(zhì)。

通常，本發(fā)明的膜可制備成便于基本上滲透溶質(zhì)。如本文所用，“溶質(zhì)”一般是指溶解、分散或懸浮于液體中的材料。這種材料可能是不需要的；在這種情況下，膜可用于將不需要的溶質(zhì)從液體移除，從而純化液體，并且隨后可收集液體。這種材料可能是所需的；在這種情況下，膜可用于減小液體的體積，從而濃縮溶質(zhì)，并且隨后可收集溶質(zhì)。在一個方面，膜可被提供為基本上滲透特定溶質(zhì)，這種溶質(zhì)可選自本領(lǐng)域的技術(shù)人員已知的溶質(zhì)。在另一個方面，溶質(zhì)可包含鈉離子、鉀離子、鎂離子、鈣離子、硅酸鹽、有機酸或分子量大于約200道爾頓的非離子溶解固體或其混合物。溶質(zhì)可溶解或分散于液體中。溶質(zhì)可為疏水性的或親水性的或兩種均不是或其混合物。示例性溶質(zhì)可包含離子、中性物質(zhì)、硅酸鹽以及有機化合物，例如胺或羧酸。

離子可為一價離子、二價離子、三價離子、更高價離子或其混合物。在一個方面，溶質(zhì)包含一價離子。這種離子可為正離子、負離子或其混合物。一價金屬離子包括鋰離子、鈉離子、鉀離子、銣離子、銫離子、鈁離子、銨離子、質(zhì)子化伯胺離子、質(zhì)子化仲胺離子以及質(zhì)子化叔胺離子。此外，一價離子可為分離的礦物酸或有機酸。在另一個方面，這些類型的離子中的一種或多種不存在于本發(fā)明的膜基本上不可滲透的溶質(zhì)中。

在另一個方面，溶質(zhì)包含二價離子。這種離子可為正離子、負離子或其混合物。二價離子包括鈹離子、鎂離子、鈣離子、鍶離子、鐳離子、亞鐵離子、鋇離子以及質(zhì)子化二胺。此外，二價離子可為分離的礦物酸或有機酸。在另一個方面，這些類型的離子中的一種或多種不存在于本發(fā)明的膜基本上不可滲透的溶質(zhì)中。

在另一個方面，溶質(zhì)包含更高價離子。這種離子可為正離子、負離子或其混合物。更高價離子包括鋁離子、三價鐵離子或硅離子。在另一個方面，這些類型的離子中的一種或多種不存在于本發(fā)明的膜基本上不可滲透的溶質(zhì)中。

中性物質(zhì)可包括例如分子量大于約200道爾頓的非離子固體。分子量可為例如至少約200道爾頓、至少約250道爾頓、至少約300道爾頓、至少約250道爾頓、至少約400道爾頓、至少約500道爾頓、至少約600道爾頓、至少約700道爾頓、至少約800道爾頓、至少約900道爾頓、至少約1,000道爾頓。中性物質(zhì)可為溶解的或懸浮的。中性物質(zhì)可為疏水性的、親水性的、兩者都是或兩者都不是。在另一個方面，這些類型的中性物質(zhì)中的一種或多種不存在于本發(fā)明的膜基本上不可滲透的溶質(zhì)中。

硅酸鹽可包括基于SiO₄四面體狀陰離子基團的所有硅氧化合物，其中存在或不存在一個或多個金屬離子。應(yīng)當理解，硅酸鹽可以分子量大于約200道爾頓的固體形式存在并且可為溶解的或懸浮的。分子量可為例如至少約250道爾頓、至少約300道爾頓、至少約250道爾頓、至少約400道爾頓、至少約500道爾頓、至少約600道爾頓、至少約700道爾頓、至少約800道爾頓、至少約900道爾頓、至少約1,000道爾頓。在另一個方面，這些類型的硅酸鹽中的一種或多種不存在于本發(fā)明的膜基本上不可滲透的溶質(zhì)中。

有機酸可包括甲酸、乙酸、丙酸、丁酸、戊酸、己酸、庚酸、辛酸、壬酸、癸酸和乳酸以及它們的衍生物和混合物。除天然存在的腐植酸和灰黃霉酸或包含氨基酸、蛋白質(zhì)或復(fù)合多糖酸的生物聚合物之外，也包括酚類及其衍生物和混合物。這些酸可為質(zhì)子化的或去質(zhì)子化的。在另一個方面，這些類型的有機酸中的一種或多種不存在于本發(fā)明的膜基本上不可滲透的溶質(zhì)中。

在另一個方面，溶質(zhì)可為化學(xué)或生物反應(yīng)、篩選試驗或分離技術(shù)的產(chǎn)物。例如，溶質(zhì)可為化學(xué)活性劑、藥物活性劑、或生物活性劑或其混合物。在另一個方面，這些類型的試劑中的一種或多種不存在于本發(fā)明的膜基本上不可滲透的溶質(zhì)中。

E.實施例

以下實施例的提出是為了向本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員提供本文要求保護的化合物、組合物、制品、裝置和/或方法的制備和評估方式的公開內(nèi)容和說明，并且旨在僅僅對本發(fā)明進行示例，并非旨在限制發(fā)明人所認為的他們的發(fā)明的范圍。已作出努力以確保相對于數(shù)量(例如，量、溫度等)的精確性，但應(yīng)該考慮一些誤差和偏差。除非另外指明，否則份數(shù)為重量份，溫度為℃或為環(huán)境溫度，并且壓力為處于大氣壓或接近于大氣壓。

1.一般實驗方法

a.材料

N-羥乙基苯胺(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)、過硫酸銨(APS)、聚砜(PSf)珠(22kDa)、大腸桿菌(Escherichia coli，E.coli)和Luria-Bertani(LB)肉湯均購自Sigma Aldrich。鹽酸(HCl)、二甲基亞砜(DMSO)和氫氧化鈉(NaOH)球劑購自Fisher。二甲基亞砜-d₆(DMAO-d₆)購自Cambridge Isotope Laboratories。漂白劑(次氯酸鈉、NaClO)購自Clorox。所有材料均可直接使用。

b.制備聚合物溶液

通過將30重量％n-Pani粉末溶解于70重量％NMP來制備n-Pani鑄膜液。通過將21重量％Pani溶解于作為共溶劑的11.67wt％4-MP和67.33重量％NMP來制備Pani鑄膜液。選擇Pani和4-MP的重量百分比，以便維持2∶1摩爾比的4-MP∶Pani堿四聚物(0.547g 4-MP∶1g Pani堿)。通過將18重量％PSf珠溶解于82重量％NMP來制備PSf鑄膜液。

c.膜制造

通過使用具有152μm的刀片高度的Gardco可調(diào)節(jié)微米制膜器將聚合物溶液分布到非織造聚酯織物(Hirose，Japan)上來手動澆鑄膜。立即將澆鑄膜浸入去離子水浴中，以誘導(dǎo)基于相轉(zhuǎn)化過程的聚合物沉淀。將膜留在水浴中過夜，然后轉(zhuǎn)移到填充有去離子水的自封袋中，并且存儲于在4℃的冰箱中。

d.滲透性和BSA截留率

使用具有7.917em²的膜面積的封端式攪拌池(Sterlitech)進行膜滲透性和截留率測試。使用數(shù)字流量計測定滲透物流速。首先使用去離子水在20psi下將原始膜壓緊，直至它們在30分鐘內(nèi)的通量變化小于5％。在20、15、10和5psi的壓力下測定通量數(shù)據(jù)。通過繪制通量對于壓力的函數(shù)圖來測定純水滲透性數(shù)據(jù)。使用BSA評估膜截留率特性。使用UV-Vis分光光度計測定濃度。由下式計算BSA截留率

R＝1-c_p/c_f，

其中c_p為滲透物中的BSA濃度并且c_f為原料液中的BSA濃度。對于耐漂白測試而言，如上所述將原始膜壓緊，然后將其在含有250ppm游離氯(使用HACH Pocket Colorimeter^TMII氯試劑盒測定)的漂白劑中浸泡1或2天。如上文針對原始膜所述測定純水滲透性和BSA截留率。

e.表面接觸角

用 DSA 10測角計使用捕泡法進行膜表面接觸角測定。選擇該方法代替液滴法，以使得膜可在測定過程中保持潤濕，這樣可獲得更實際的結(jié)果，尤其是對于親水性膜而言。

f.傅里葉變換紅外光譜(FT-IR)

在JASCO FT/IR-5300上進行FT-IR。將膜樣品切割為小塊并在真空干燥箱中干燥過夜，然后進行測定。

g.UV-Vis

用DMSO作為空白溶劑，使用Agilent 8453紫外-可見分光光度計進行UV-Vis表征。使用相同的澆鑄聚合物溶液，用相同的澆鑄程序在玻璃基底上澆鑄無支撐膜。然后將無支撐膜剝離，在真空干燥箱中干燥過夜，使用研缽和研杵研磨成粉，然后溶解于DMSO中。

h.NMR表征

在Bruker Avance AV300(300MHz)儀器中在室溫下進行¹H核磁共振(¹H NMR)表征。使用DMSO-d₆作為溶劑。另外使用無支撐膜粉末進行該研究。相對于含重氫的DMSO溶劑信號記錄¹H NMR化學(xué)位移。

i.細菌粘附測試

在n-Pani、Pani和PSf膜上使用大腸桿菌作為微生物模型，進行細菌粘附測試。將純細菌細胞培養(yǎng)物懸浮于LB肉湯中并在35℃下生長，以150rpm振蕩并溫育，直至達到指數(shù)期中期，在這時通過以3800×g離心8分鐘來收獲細胞。然后用新的LB培養(yǎng)基使細胞再懸浮至4x 10⁷個細胞/毫升的濃度。使用新型Brunswick Scientific I 24振蕩培養(yǎng)箱，在25rpm和35℃下將大約1cm²的樣品試樣塊在細菌懸浮液中溫育24小時，然后用新的LB肉湯沖洗。然后將試樣塊在SYTO 9和碘化丙啶(live/dead Baclight細菌活性試劑盒L13152，Molecular Probes)中浸漬并著色15分鐘。使用配備有熒光燈、熒光濾光片和4×CCD相機(FVIEW-II，Soft Imaging System，USA)的顯微鏡(Olympus BX51顯微鏡)獲得試樣塊圖像。

j.采用BSA溶液的污染測試

使用錯流系統(tǒng)測定膜的污染行為。將每個支撐膜的19cm²切塊置于錯流池中。與天平相連的計算機記錄滲透物隨時間推移的質(zhì)量變化，從而實現(xiàn)對通量的實時監(jiān)測。使用去離子水以16psi壓緊膜，直至通量穩(wěn)定。然后通過手動降低操作壓力來將通量歸一化為68lmh(40gfd)。一旦穩(wěn)定后，將貯水槽中的去離子水替換為1.5g/L BSA溶液，以觀察由于BSA污染造成的通量下降。污染測試繼續(xù)進行25分鐘，然后用去離子水沖洗25分鐘。

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)。通過對1M NaOH水溶液以3000rpm離心5分鐘來對Pani除摻雜，然后對去離子(DI)水滲析，直至水浴的pH達到中性。在60℃下使用旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀獲得Pani粉末(產(chǎn)量＝50％)。

b.合成N-PANI

N-Pani由其單體n-羥乙基苯胺通過化學(xué)氧化聚合反應(yīng)聚合而成。將單體和APS溶解于1M HCl水溶液中。在室溫下在強烈攪拌下將APS的溶液逐滴加入單體溶液中。使反應(yīng)繼續(xù)進行過夜。采用以3000rpm離心5分鐘來純化n-Pani，然后對去離子水滲析，直至水浴的pH達到中性。通過使用旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀在60℃下干燥來自滲析袋的聚合物分散體來獲得聚合物粉末(產(chǎn)量＝65％)。

3.N-PANI和PANI的可加工性

由于聚合物結(jié)構(gòu)中的側(cè)鏈，n-Pani的極性比純Pani更大，因此在類似NMP、DMSO等極性溶劑中溶解性更大(Chevalier，J.W.等，(1992)Macromolecules 25，3325-3331)。此外，Pani在低至5重量％的濃度下快速膠凝(方案I)(Yang，D.和Mattes，B.R.(2002)J.Polym.Sci.Pol.Phsy.40，2702-2713)。為了實現(xiàn)用于澆鑄膜的足夠高的濃度，使用諸如4-MP的仲胺防止Pani溶液膠凝(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導(dǎo)致親水性損耗。

方案I.

方案II.

與Pani不同，n-Pani溶液即使在高達30重量％的濃度下也不會膠凝。n-Pani的主鏈由75％苯環(huán)構(gòu)成(上述方案II和II)，這導(dǎo)致其具有柔性的鏈結(jié)構(gòu)。這種柔性使其兩個相鄰聚合物鏈不太可能形成足夠數(shù)量的氫鍵以導(dǎo)致膠凝。另外，附接到氮原子的較長的柔性側(cè)鏈使其兩個相鄰聚合物鏈更不太可能足夠接近彼此以形成鍵。

4.膜的滲透性和BSA截留率

n-PANi膜表現(xiàn)出86.8lmh/bar(3.53gfd/psi)的滲透性，同時截留65.8％BSA。純PANi膜具有更高的滲透性(280.4lmh/bar)，但具有更低的BSA截留率(12.9％)。

在250ppm次氯酸鈉溶液中浸泡后，純PANi膜的滲透性從280.4lmh/bar大幅上升至1328.4lmh/bar(表1)。純PANi膜的BSA截留率也從12.9％顯著下降至0，這表明暴露于氯損壞了PANi膜。在另一個方面，在氯暴露后n-PANi膜的滲透性僅僅從86.9lmh/bar略微改變?yōu)?00.6lmh/bar，BSA截留率幾乎沒有變化。

表I.

在250ppm游離氯中浸泡2天后Pani膜從其原始的紫色變?yōu)榻鹕?，表明其由于與氯的某些反應(yīng)而被漂白。另外，Pani膜表面產(chǎn)生裂紋，這可能是因為4-MP使膜劣化(圖1)(Yang，D.和Mattes，B.R.(2002)J.Polym.Sci.Pol.Phys.40，2702-2713)。PSf膜在250ppm游離氯中浸泡2天后其表面上出現(xiàn)多個黑點，指示出可能的由氯導(dǎo)致的膜劣化。

5.膜的接觸角

n-PANi膜為親水性的，相比于Pani膜的52.8±2.3°和PSf膜的54.0±1.7°，具有接觸角36.0±0.8°(圖2)。在250ppm游離氯中浸泡2天后，n-PANi膜的接觸角保持不變，而Pani膜的接觸角從52.8±2.3°減小至42.3±2.1°，進一步證實了與氯發(fā)生反應(yīng)并且顯示了Pani在氯中的不穩(wěn)定性。

6.聚苯胺膜的FT-IR分析

使用FT-IR光譜追蹤聚苯胺膜中的苯環(huán)型和醌型基團(圖3)。對于純Pani而言，觀察到醌型峰的紅位移和苯環(huán)型峰的藍位移。然而，在250ppm游離氯中浸泡2天后，n-Pani的醌型和苯環(huán)型峰保持在相同位置。Pani膜中的醌型基團與苯環(huán)型基團的強度比從0.5升高到1，而n-Pani膜的醌型基團與苯環(huán)型基團的強度比基本上保持不變(表II)。不希望收到理論的約束，純Pani膜中的醌型強度的增大可暗示苯環(huán)型基團被氯氧化成醌型基團。

表II.

7.聚苯胺膜的UV-VIS分析

UV-Vis光譜示出了在300-1000nm測試范圍內(nèi)n-PANi膜的一個可見峰(苯環(huán)型峰)和Pani膜的兩個峰(苯環(huán)型和醌型峰)(圖4)。在250ppm游離氯中浸泡2天后，n-PANi未顯示出UV-Vis光譜的變化。相比之下，Pani光譜發(fā)生顯著變化。對于苯環(huán)型峰而言觀察到藍位移，并且對于醌型峰而言觀察到紅位移。醌型峰與苯環(huán)型峰的強度比也升高(表III)，這與IR光譜的升高一致，進一步支撐了苯環(huán)型基團被氯氧化成醌型基團的解釋。

表III.

8.聚苯胺膜的NMR分析

n-Pani的NMR光譜顯示，在250ppm游離氯中浸泡2天后聚合物結(jié)構(gòu)中的烷基和羥基基團沒有變化(圖5)。純Pani的NMR光譜顯示，NMP和4-MP停留在無支撐膜中。在暴露于氯之后，NMP峰顯著下降。在合成膜中，通過氫鍵將NMP結(jié)合到Pani主鏈(方案III)(G.R.Guillen，B.T.Mcverry，T.P.Farrell，R.B.Kaner和E.M.V.Hoek，Manuscript in Preparation)。不希望受到理論的約束，苯環(huán)型基團數(shù)量的減少可表明NMP可附接的潛在位點很少。FT-IR光譜中烷基基團的峰的強度下降至約3000cm^-1也可歸因于例如NMP含量的下降。

方案III.

9.細菌粘附

細菌粘附測試顯示，由于粘附到n-Pani膜表面的細菌更少，其比Pani膜或PSf膜中任一種更耐污染(圖6)。n-Pani膜的耐污染特性可歸因于其增大的親水性。一般來講，膜的親水性越大，疏水性物質(zhì)越不可能粘附到這種膜(Mcverry，B.T.等，(2013)Chem.Mater.25，3597-3602)。親水性表面“親和的”水和膜表面上的水繼而可有助于防止疏水性物質(zhì)粘附到膜。

n-PANi膜表現(xiàn)出36.0±0.8°的觀察到的接觸角，指示出其相比于PANi膜增大的親水性(CA＝52.8±2.3°)。細菌粘附測試結(jié)果示于圖6中，其中綠色熒光代表粘附到膜表面的大腸桿菌菌落。顯而易見的是，相比于PANi膜n-PANi膜更不易于污染。這與n-PANi的較小水接觸角值一致，即，較高的親水性，這抑制了微生物與膜表面之間的不期望的疏水作用。

10. N-PANI膜的長期耐氯性

通過將在250ppm游離氯溶液中的浸泡時間延長至30天來測試n-PANi膜的長期耐氯性。每2天制備新的次氯酸鹽溶液并且更換一次。在30天周期結(jié)束時，評估膜性能。在30天后，n-PANi膜保持其108.7lmh/bar的純水滲透性和70.2％的BSA截留率(表1)，指示出杰出的長期耐氯性。在操作期間，通過用2-8ppm次氯酸鹽溶液反沖1分鐘或周期性地在20-400ppm游離氯中浸泡1h來進行氯清洗。氯氧化的混合效應(yīng)可以濃度×?xí)r間方式表示。¹⁵n-PANi能夠經(jīng)受至少180,000mg h/L游離氯暴露。因此，我們相信n-PANi為長期用于水處理工廠并且不會因氯降解而失效的活性候選品。

本領(lǐng)域的技術(shù)人員將顯而易見的是，可在不脫離本發(fā)明的范圍或精神的情況下對本發(fā)明作出多種修改和變型。在考慮本說明書并實施本文所公開的發(fā)明后，本發(fā)明的其他實施方案對于本領(lǐng)域技術(shù)人員將顯而易見。旨在使本說明書和實施例僅以舉例方式考慮，而本發(fā)明的真實范圍和精神由以下權(quán)利要求書指示。

11. BSA污染后的通量下降和水沖洗后的通量恢復(fù)

使用交叉流動污染(cross-flow fouling)測試(圖7)進一步研究n-PANi膜的耐污染特性。在10分鐘穩(wěn)定通量后，將進料轉(zhuǎn)換成1.5g/L BSA溶液。一旦使用BSA溶液，將存在由膜污染導(dǎo)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％，并且在進料被轉(zhuǎn)回去離子水35分鐘之后僅恢復(fù)其初始通量的44％。n-PANi膜表現(xiàn)出比PANi膜更大的耐污染性，在暴露于BSA溶液后僅失去其初始通量的11％，而在被去離子水沖洗后恢復(fù)其初始通量的91％。另外值得注意的是，McVerry等對聚砜膜進行了類似的測試，其中應(yīng)用相同的污染技術(shù)，并且商用聚砜膜還表現(xiàn)出更大的污染量，在10分鐘污染之后具有50％通量下降并且在用去離子水沖洗后具有62％通量恢復(fù)。因此，n-PANi由于其有效減輕污染的杰出能力而被證明是有希望的新型膜材料。

12.橫截面形態(tài)和表面圖像

使用JEOL JSM-6701F掃描電鏡獲得橫截面形態(tài)和表面圖像。使用無支撐膜樣品進行橫截面成像。所述膜由未支撐在玻璃板上的聚合物鑄膜液制備，然后在去離子水浴中通過非溶劑誘導(dǎo)相轉(zhuǎn)化進行沉淀。將所得的無支撐膜剝離并在60℃下在真空中干燥過夜。以3,000倍和100,000倍觀察膜表面圖像，以使孔尺寸和孔隙度形象化。為了測定氯對膜形態(tài)的損壞，將n-PANi和PANi膜在250ppm游離氯中浸泡2天，然后干燥。在600倍放大率下觀察原始膜和氯暴露膜的橫截面和表面圖像。

膜表面SEM圖像(圖8a)示出了PANi膜表面上的較大孔?？椎闹睆綖閿?shù)百納米，與此前報道的直徑相當。大孔可有助于其相對較高的滲透性而較低的BSA(直徑僅為8nm)截留率。相比之下，在相同放大率下，n-PANi膜表面時連續(xù)的，不具有可見的孔。在100,000倍下，可在n-PANi膜表面上看見裂隙狀的孔(圖8c)。使用NIH Image J軟件將圖像轉(zhuǎn)變成黑白圖片(圖8d)，以便估計孔尺寸。裂隙為至多50nm長，大約10nm寬，這導(dǎo)致更高的BSA截留率。圖8j中的表面SEM圖像清晰地示出了氯暴露對膜的損壞。暴露的PANi膜的表面具有較大缺陷。