[發明專利]一種三重氫鍵超分子聚合物及其制備方法

有效

• 申請號: 201611103972.9
• 申請日: 2016-12-05
• 公開（公告）號: CN106700087B
• 公開（公告）日: 2019-10-08
• 發明（設計）人: 王洪波;童楓;瞿星
• 申請（專利權）人: 江漢大學
• 主分類號: C08G83/00
• 分類號: C08G83/00
• 代理公司: 北京三高永信知識產權代理有限責任公司 11138
• 代理人: 徐立

本發明公開了一種三重氫鍵超分子聚合物及其制備方法，其重復單元包含通過三重氫鍵相互連接的氫鍵受體和氫鍵供體，所述氫鍵受體和氫鍵供體具有特定的結構。本發明的三重氫鍵超分子聚合物粘度高，并可以進行生物降解。該三重氫鍵超分子聚合物通過氫鍵受體和氫鍵供體在有機溶劑中進行自組裝反應得到，所述氫鍵受體和氫鍵供體均可以通過容易獲得并且經濟便宜的原料經過簡單的步驟合成，具有很強的實用性。

技術領域

本發明涉及超分子聚合物領域，特別涉及一種三重氫鍵超分子聚合物及其制備方法。

背景技術

超分子聚合物是一種由重復單元經過可逆的、方向性的非共價鍵相互作用連接而成的新型聚合物，多為具有雙功能團的單體在溶劑中通過分子自組裝自發形成的，不需要引發劑。超分子聚合物與傳統聚合物的區別在于單體間的連接鍵由共價鍵變成了具有方向性和可逆性的非共價鍵。與傳統的共價鍵形成的聚合物相比，非共價鍵誘導形成的超分子聚合物具有環境響應性和自愈合等特性，其在可降解材料、藥物傳遞和緩釋以及功能材料等領域中具有廣闊的應用前景。并且由于非共價鍵構筑的超分子體系具有一定的可逆性，可以利用其作為自修復機制。目前已研究的基于非共價鍵的自修復超分子聚合物類型主要有：①利用氫鍵的高分子體系；②基于金屬配體配位的高分子；③主客體高分子；④離子聚合物；⑤可逆共價鍵一可逆非共價鍵復合體系。

氫鍵是一種常見的同時具有可逆性和方向性的非共價鍵。當聚合物鏈上具有多個可以形成氫鍵的基團時，在一定條件下會聚集成可逆交聯態的超分子結構。高分子鏈上的氫鍵易于在低溫下形成。而在升高溫度時氫鍵會斷裂，這樣可以用來愈合高分子內的微裂紋。雖然單個氫鍵鍵能較小，結合常數較低，但是多重氫鍵之間的相互疊加和協同卻可以得到具有較強結合能的作用，因而多重氫鍵結合的超分子聚合物體系得到了廣泛的關注和研究。

三重氫鍵體系比二重氫鍵體系更可能形成較強的網絡，它的線性排布方式有DAD-ADA、AAD-DDA、AAA-DDD三種(A:Acceptor，氫鍵供體；D:Doner，氫鍵受體)。對于互補型氫鍵復合體系來說，當氫鍵受體和氫鍵供體分別處于氫鍵組裝體系的兩側時，所有二級氫鍵均產生相互吸引作用，此時氫鍵組裝的復合物具有極高的穩定性。因此在所有三重氫鍵排列組合中，AAA-DDD氫鍵排列體系被認為具有最高穩定性。但是現有的AAA-DDD型三重氫鍵超分子聚合物一般合成步驟繁瑣，成本較高。

發明內容

為了解決現有技術的問題，本發明的發明目的是提供一種三重氫鍵超分子聚合物，該三重氫鍵超分子聚合物粘度高，而且可以生物降解。本發明的另一個發明目的是提供上述三重氫鍵超分子聚合物的制備方法。所述技術方案如下：

一種三重氫鍵超分子聚合物，其重復單元包含通過三重氫鍵相互連接的氫鍵受體和氫鍵供體，所述氫鍵受體的結構如通式(1)所示：

所述氫鍵供體的結構如通式(2)所示：

其中，R₁、R₂和R₃各自獨立的表示飽和或不飽和的直鏈或支鏈的基于烴的基團，或者各自獨立的表示含有芳環的烷基鏈，所述含有芳環的烷基鏈可任選包含一個或多個雜原子。

優選的，所述雜原子為N、O、S、Si、P和鹵素中的一種或多種。

優選的，所述含有芳環的烷基鏈中的烷基鏈含有2至10個C原子。

優選的，所述基于烴的基團含有1至10個C原子。