氧化還原樹脂

　　一類具有氧化還原性能的高分子化合物。因在適當的反應條件下它們能與其他分子或離子發生可逆的電子得失反應，故也稱為電子交換樹脂。反應式如下：

式中

代表聚合物主鏈。

　　制備方法　①由具有氧化還原功能基的烯烴單體加成聚合（見烯類加成聚合）制成：常用的這類單體有含醌基的烯烴單體如乙烯基苯醌、乙烯基蒽醌、乙烯基萘醌等，乙烯基吡啶，乙烯基硫酚，乙烯基苯並對噻嗪，2，5－二羥基－4－乙烯基二苯砜等。由於醌基的阻聚作用，含醌基的烯烴單體隻能聚合成低聚體，因此必須在聚合前將其轉化成適當的衍生物，而在聚合後將保護功能基通過化學反應除去。如乙烯基苯醌在聚合之前先轉化成酚，然後與乙酰氯反應，得到乙酰基衍生物，聚合後再行水解。

　　②由具有氧化還原功能基的化合物逐步聚合制成：多元酚及其衍生物可與甲醛或其他醛在酸或堿的催化下進行逐步聚合反應制成氧化還原樹脂。常用的多元酚有間苯二酚、2－羥基蒽醌、1，2－二羥基蒽醌、1，2，3－三羥基蒽醌及其異構體等。常用的醛類有乙醛、苯甲醛、呋喃甲醛等。加入部分含磺酸基的單體如磺酸基苯酚，可增加反應產物的親水性。

　　③通過高分子的功能基反應制得：許多不易用含功能基的烯烴單體制備的樹脂，可以用相應聚合物通過功能基化學反應制得。聚苯乙烯的苯環易發生各種親電子取代反應，氯甲基化聚苯乙烯是常用的中間體，可以用它來合成各種含醌基及其他氧化還原功能基的氧化還原樹脂。為瞭增加交聯聚苯乙烯氧化還原樹脂的親水性，可將含醌基的氧化還原樹脂進一步磺化或將部分的氯亞甲基(CH₂Cl)用三甲胺胺化。聚苯乙烯重氮鹽可與氫醌、二茂鐵、對苯二胺、1，4-N，N′－二甲基苯二胺等反應成為氧化還原樹脂。

　　④氧化還原化合物吸附或浸漬在高聚物載體內：將非水溶性的有機氧化還原化合物溶解於有機溶劑中，然後加入到多孔性的聚合物載體中，使氧化還原化合物以范德瓦耳斯鍵吸附在多孔聚合物上。也可將氧化還原化合物浸漬於大孔聚合物上，例如把叔丁基苯醌、2，5－二叔丁基苯氫醌或四氯苯氫醌溶解於己酮中，然後將其加入到低密度聚三氟氯乙烯的粉末中，再用熱氣流把己酮揮發掉得到。也可將 Fe²⁺/Fe³⁺、Sn²⁺/Sn⁴⁺、Ce³⁺/Ce⁴⁺、Ti³⁺/Ti⁴⁺等氧化還原化合物以離子鍵吸附在H⁺型強酸性離子交換樹脂上。

　　氧化還原容量的測定　先將樹脂徹底還原，然後用適當的氧化劑測定聚合物的還原毫克當量。從測定過程中電勢的變化，就可測得終點。也可用紫外-可見分光光度法測得氧化物的生成。常用的還原劑有Ti³⁺、Fe²⁺、V²⁺氧化劑有Ce⁴⁺、Fe³⁺、溴、碘、Ti⁴⁺。

　　交聯氧化還原樹脂的氧化還原容量測定中，由於交聯共聚物隻能溶脹於某溶劑而不能溶解，聚合物鏈上的功能基不能直接與電極接觸，隻能測定反應液的電勢變化或光強度的吸收變化，用動態或靜態法均可測定。

　　應用　氧化還原樹脂可用作化學反應的氧化劑或還原劑，制取過氧化氫、抗氧化劑、彩色顯影液的非擴散性還原劑等；可用於純化單體、廢水處理、治療疾病；用作半導體、氧化還原指示紙及配合生化合成制取多種生化活性物質。