[發明專利]線性聚磷腈化合物及其制備方法和用途

有效

• 申請號: 201710802175.8
• 申請日: 2017-09-07
• 公開（公告）號: CN109467707B
• 公開（公告）日: 2022-02-01
• 發明（設計）人: 李志波;趙娜;任傳利;付小會;劉紹峰
• 申請（專利權）人: 青島科技大學
• 主分類號: C08G79/025
• 分類號: C08G79/025;C08G63/08;C08G63/87;C08G65/28;C08G77/16;C08G77/08;C08G63/664
• 代理公司: 北京清亦華知識產權代理事務所(普通合伙) 11201
• 代理人: 趙天月

本發明公開了線性聚磷腈化合物及其制備方法和用途。其中，本發明的線性聚磷腈化合物穩定性好，易于存儲和運輸，且不含重金屬元素，環境友好。同時本發明的線性聚磷腈化合物的合成路線簡單，原料易得，成本低，可用于多種環狀單體的開環聚合，催化活性高，適用于推廣應用。

技術領域

本發明涉及有機化學領域，具體而言，本發明涉及線性聚磷腈化合物及其制備方法和用途。

背景技術

聚磷腈是以磷、氮為基本骨架的一類聚合物，同時兼有有機高分子和無機高分子的性能。線性聚磷腈由于其特殊的結構及側基的可取代性，是磷腈類聚合物中研究的最多的一類。線性聚磷腈材料物理化學性質相對穩定，具有良好的生物相容性、生物降解性，在聚磷腈上接入不同結構的基團時可有效地調節聚磷腈的水解性能、力學性能和表面性能在很寬的范圍內變化。此外，線性聚磷腈還具有很好的柔順性、耐高溫性、阻燃性等，可以耐強酸、強堿和其他腐蝕性化學品。自20世紀60年代Allcock課題組報道了可溶性聚二氯磷腈的制備以來，該類聚合物較系統地開發和應用研究得到了全面、快速的發展。組成聚磷腈的側基的種類繁多，賦予了該類聚合物眾多優異的物理化學性能及相關的應用性能，在生物醫學材料、特種橡膠材料、低溫彈性體、阻燃材料、膜分離材料、聚合物電解質材料、液晶材料等領域得到了發展和應用。

雖然小分子磷腈類化合物作為聚合反應催化劑的研究已有多年，但尚未有采用聚磷腈作為催化劑的報道，且目前常見的磷腈類催化劑種類有限，合成方法復雜，成本高，不利于大規模生產方面的應用。因此研究開發出一種廉價易得的新型線性聚磷腈催化劑并推廣應用，必將產生巨大的經濟效益和社會效益。

發明內容

本發明旨在至少在一定程度上解決相關技術中的技術問題之一。為此，本發明的一個目的在于提出線性聚磷腈化合物及其制備方法和用途。本發明的線性聚磷腈化合物結構新穎、穩定性好，易于存儲和運輸，且不含重金屬元素，環境友好。

在本發明的第一方面，本發明提出了一種線性聚磷腈化合物。根據本發明的實施例，所述化合物為式(I)所示的化合物或式(I)所示化合物的溶劑化物，

其中，

R和R’分別獨立地為

R”為任選取代的C_1-6烷基、任選取代的芳基、任選取代的芐基，或者R”與相連的N原子形成C_4-5雜環烷基，

x、y和z分別獨立地為0～1000的整數，且x、y和z不同時為0，

n為1～1000的整數。

根據本發明的實施例，該化合物分子具有強堿性，穩定性好，易于存儲和運輸，且不含重金屬元素，環境友好。

在本發明的一些實施例中，R”為甲基、乙基、異丙基、正丁基、環己基、苯基、芐基，或者R”與相連的N原子形成

在本發明的一些實施例中，所述化合物為下列至少之一所示的化合物或下列之一所示化合物的溶劑化物

在本發明的第二方面，本發明提出了一種制備上述實施例的化合物的方法。根據本發明的實施例，該方法包括

(a)將六氯環三磷腈和催化劑加入細頸玻璃管中，在抽真空狀態下用火焰噴槍融燒玻璃管細頸處封管，稍冷后放入預熱至反應溫度的油浴中進行反應，反應至玻璃管內物質變為不可流動的半透明凝膠狀時停止加熱；

(b)割開玻璃管，氮氣保護下使步驟(a)所得產物與第一無水溶劑接觸，并除去未反應的六氯環三磷腈；

(c)在氮氣保護下使步驟(b)所得產物與第二無水溶劑接觸并進行過濾，以便得到聚二氯磷腈溶液；