[發明專利]基于炔和磺酰疊氮的多組分聚合方法及含磺酰基聚合物和應用

有效

• 申請號: 201810836273.8
• 申請日: 2018-07-26
• 公開（公告）號: CN109161017B
• 公開（公告）日: 2020-10-27
• 發明（設計）人: 唐本忠;胡蓉蓉;徐立國;黃玉章;秦安軍;趙祖金
• 申請（專利權）人: 華南理工大學
• 主分類號: C08G73/06
• 分類號: C08G73/06;C08G73/02;G01N21/64;G01N33/00
• 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

本發明屬于高分子聚合物的技術領域，公開了基于炔和磺酰疊氮的多組分聚合方法及含磺酰基聚合物和應用。多組分聚合方法：保護性氣氛下，通過一價銅催化劑的作用，將二元炔基化合物、二元磺酰疊氮基化合物和第三組分化合物在反應溶劑中進行多組分聚合反應，得到含磺酰基聚合物；第三組分化合物為含有羥基或氨基的苯腈類化合物、含有甲酰基的苯硫酚鉀類化合物、含有氨基的苯甲酰基類化合物、銨鹽、氨、硫氰酸鹽或硒氰酸鹽。本發明的方法聚合條件溫和、工藝簡單、聚合效率高、產物分子量大、原子經濟性好，并且可簡單高效地原位構建含復雜結構的功能性基元。所得的含磺酰基聚合物用于熒光檢測、金屬離子檢測、有機光電材料和抗菌材料領域。

技術領域

本發明屬于高分子聚合物制備領域，具體涉及一種基于炔和磺酰疊氮的多組分聚合方法及其制備的含磺酰基聚合物以及該聚合物的應用。

背景技術

開發新的聚合反應和制備具有獨特結構、先進功能的聚合物對材料科學至關重要。隨著人們對先進材料的需求增加，含復雜結構的功能化聚合物受到的關注也越來越大。

將磺酰基和一些功能性基元引入到聚合物結構中，能賦予材料特殊的光電性質和生物活性。而目前關于制備具有復雜結構的含磺酰基的功能聚合物，例如含亞胺香豆素、喹啉、脒、硫氰酸根或硒氰酸根基元的磺酰基聚合物的報導很少，主要是因為制備這類功能聚合物需要多步合成、復雜的單體設計和苛刻的條件。缺乏一種簡單高效的制備方法嚴重限制了這類功能材料的發展。

本發明采用多組分聚合的方法，使用簡單易得的二元炔基化合物、二元磺酰疊氮基化合物在一價銅的催化下生成N-磺酰烯酮亞胺活性中間體，然后和具有親核中心的第三組分化合物反應，可以原位構建用其他方法難以合成的含亞胺香豆素、喹啉、脒、硫氰酸根或硒氰酸根的磺酰基元。本發明的方法高效、溫和、原子經濟性高、操作簡便、環境友好，而且制備的含功能性結構的磺酰聚合物可用于光電和抗菌材料。

發明內容

為了克服上述現有技術的缺點和不足，本發明的首要目的在于提供一種基于炔和磺酰疊氮的多組分聚合方法。該多組分聚合方法反應高效、條件溫和且簡單易行，制備的聚合物分子量較高。

本發明的另一目的在于提供由上述方法制備得到的含磺酰基聚合物。

本發明的再一目的在于提供上述含磺酰基聚合物的應用。所述含磺酰基聚合物用于熒光檢測、金屬離子檢測、有機光電材料和/或抗菌材料領域。

本發明的目的通過以下技術方案實現：

一種基于炔和磺酰疊氮的多組分聚合方法，包括以下步驟：

(1)保護性氣氛下，通過一價銅催化劑的作用，將二元炔基化合物、二元磺酰疊氮基化合物和第三組分化合物在反應溶劑中進行多組分聚合反應，得到含磺酰基聚合物；所述保護性氣氛為惰性氣體或氮氣；

所述二元炔基化合物的結構通式為式(I)，

所述二元磺酰疊氮基化合物的結構通式為式(II)，

N₃O₂S-R²-SO₂N₃ (II)；

所述第三組分化合物為以下結構化合物中一種，

(III-4)，

銨鹽，氨，硫氰酸鹽或硒氰酸鹽。

所述銨鹽為NH₄Cl(III-5)，氨為NH₃(III-6)，硫氰酸鹽為KSCN(III-7)或NaSCN(III-8)，硒氰酸鹽為KSeCN(III-9)或NaSeCN(III-10)。