[發明專利]一種聚碳二亞胺類聚合物及其制備方法與應用

有效

• 申請號: 201710842334.7
• 申請日: 2017-09-18
• 公開（公告）號: CN107722262B
• 公開（公告）日: 2020-11-24
• 發明（設計）人: 唐本忠;丁杰;秦安軍;趙祖金;胡蓉蓉;王志明
• 申請（專利權）人: 華南理工大學
• 主分類號: C08G73/00
• 分類號: C08G73/00
• 代理公司: 廣州市華學知識產權代理有限公司 44245
• 代理人: 陳智英

本發明屬于高分子材料的技術領域，公開了一種聚碳二亞胺類聚合物及其制備方法與應用。方法為：(1)在惰性氣體保護下，將二元異腈基化合物和二元疊氮基化合物在有機溶劑中通過催化劑的作用進行聚合反應；(2)反應完畢后，采用有機溶劑將產物溶解，再通過沉淀劑進行沉淀，收集沉淀物，干燥至恒重，得到聚碳二亞胺類聚合物。本發明直接利用異腈類單體和二元疊氮類單體進行交叉偶聯反應，反應原料易得，聚合反應條件溫和、工藝簡單，聚合效率高，在聚合過程中無副產物生成，符合原子經濟性；本發明的聚碳二亞胺類聚合物具有較好的熱穩定性和優異的可加工性，且用于制備聚?(N?酰基脲)類聚合物。

技術領域

本發明屬于高分子材料的技術領域，具體涉及一種聚碳二亞胺類聚合物及其制備方法與應用。

背景技術

發展新的聚合反應對于高分子材料科學來說是非常重要的。異腈類化合物是易得或易合成的化學原料之一，利用異腈構建功能性高分子具有重要的學術意義和技術意義，已經吸引了科學家們的廣泛關注。目前，基于異腈的小分子反應已經蓬勃發展，在生物、醫藥、材料等領域得到廣泛應用。過去的幾十年里，科學家們對它的反應機理，催化體系及應用等方面都已經做了大量的研究，如Passerini三組分反應與Ugi四組分反應(BoyarskiyV.P.,Bokach N.A.,Luzyanin K.V.,et al.Chem.Rev.2015,115,2698-2779.；Domling A.,Wang W.,Wang K..Chem.Rev.2012,112,3083-3135.；Dmling A..Chem.Rev.2006,106,17-89.；Sadjadi S.,Heravi M.M.,Nazari N..RSC Adv.,2016,6,53203–53272.)。

然而，基于異腈化合物的聚合反應直到近幾年才有人開始研究。2003年，Wright等首次將基于異腈的多組分反應應用在高分子化學中，他們利用Ugi-4CRs合成的單體進行了開環易位聚合反應，制備了具有多肽結構的長鏈聚合物(Robotham C.V.,Baker C.,CuevasB.,et al.Mol.Diversity 2003,6,237–244.)。在之后的幾年里幾乎再也沒有關于異腈的聚合反應研究了。2011年，Meier等利用Passerini-3CRs制備出他們需要的單體化合物，然后再進一步的進行非環烯烴易位聚合，用于制備聚-(酯-酰胺)聚合物(Kreye O.,Tóth T.,Meier M.A.R..J.Am.Chem.Soc.2011,133,1790–1792)。李子臣等人也利用Passerini-3CRs進行聚合反應，得到了一系列的聚-(酯-酰胺)(Deng X.X.,Li L.,Li Z.L.,et al.ACSMacro Lett.2012,1,1300-1303)。總的來說，基于異腈的聚合反應研究，目前相當之少，因此，可以預見，開發基于異腈的新型聚合反應具有重要的科學意義和應用價值。

發明內容

本發明的目的在于提供一種聚碳二亞胺類聚合物的制備方法，該制備方法基于異腈-疊氮基的反應，反應簡單、高效、容易操作。

本發明的另一目的在于提供利用上述方法得到的聚碳二亞胺類聚合物。該聚碳二亞胺類化合物具有良好的加工性能，且可以通過與羧酸化合物反應進一步進行后功能化，從而為制備功能材料提供了一種便利的策略。

本發明的目的通過下述技術方案實現：

一種聚碳二亞胺類聚合物的制備方法，包括以下步驟：

(1)在惰性氣體保護下，將二元異腈基化合物和二元疊氮基化合物在有機溶劑中通過催化劑的作用進行聚合反應；

(2)反應完畢后，采用有機溶劑將產物溶解，再通過沉淀劑進行沉淀，收集沉淀物，干燥至恒重，得到聚碳二亞胺類聚合物；

所述二元異腈基化合物的結構通式如式(Ⅱ)所示：

所述二元疊氮基化合物如式(Ⅲ)所示；