[發明專利]一種偶氮苯異腈單體及其聚合物和制備方法

有效

• 申請號: 201811260808.8
• 申請日: 2018-10-26
• 公開（公告）號: CN109400505B
• 公開（公告）日: 2021-01-15
• 發明（設計）人: 劉娜;劉文斌
• 申請（專利權）人: 合肥工業大學
• 主分類號: C07C291/10
• 分類號: C07C291/10;C08G73/00
• 代理公司: 北京輕創知識產權代理有限公司 11212
• 代理人: 沈尚林

本發明公開了一種偶氮苯異腈單體及其聚合物和制備方法，其中偶氮苯異腈聚合物的結構如下通式為：式中，其中，聚合度n＝40～200，m為1、1.5、2、2.5或3。其制備方法包括鈀催化偶氮苯異腈單體聚合制備偶氮苯異腈聚合物。本發明將偶氮苯與異腈相結合，操作簡單，合成容易，且所制備聚合物在熒光探針、生物醫藥、納米科技、智能材料、光電材料等領域都有很大的潛在應用價值。

技術領域

本發明涉及功能聚合物及聚合物反應領域，具體涉及一種偶氮苯異腈單體及其聚合物和制備方法。

背景技術

聚異腈(poly isocyanide)是最早發現的具有穩定螺旋構象的高分子之一，其性質穩定、單體易得、聚合方法簡單，在溶液中和固態時均能很好的保持螺旋結構，因而是一種非常有意義的人工合成聚合物。聚異腈是第一個被報道的具有穩定螺旋構象的聚合物，當各種功能基團(如刺激響應性基團、光開關等結構)被接枝到螺旋聚異腈的側基上時，將賦予這種材料新的性質和功能，從而產生新結構、新性能的功能高分子材料，其在手性分子識別、不對稱催化以及對映體分離、藥物載體、液晶顯示等領域都有重要的研究意義和應用前景。

近年來，偶氮苯衍生物作為光開關響應的功能元件不僅已經用于合成智能聚合物、液晶材料、分子開關和分子機器等，而且正迅速地滲透到化學生物學體系研究和分析的各個方面。

如果將偶氮分子單元接枝到螺旋聚異腈的側基上時，必將產生新結構的螺旋高分子，并賦予這種材料新的結構和功能，如藥物示蹤、熒光探針、生物傳感器等。因此，本領域的技術人員致力于開發一種性質穩定、合成容易、且在熒光探針、生物醫學、納米科技、智能材料、光電材料等領域具有潛在價值的偶氮苯異腈聚合物。

發明內容

本發明的目的在于提供一種偶氮苯異腈單體及其聚合物和制備方法，首先通過直接合成法或酯交換法得到偶氮苯異腈單體，然后使用鈀催化劑催化其聚合得到偶氮苯異腈聚合物。該聚合物將偶氮苯與異腈結合，操作簡單，合成容易，且在熒光探針、生物醫學、納米科技、智能材料、光電材料等領域有很大的潛在價值。

為實現上述目的，本發明提供如下技術方案：

一種偶氮苯異腈單體，所述單體的化學結構通式如下：

式中

其中m為1、1.5、2、2.5或3。

一種偶氮苯異腈聚合物，所述聚合物的化學結構通式如下：

式中

其中，聚合度n＝40～200，m為1、1.5、2、2.5或3。

優選地，所述的一種偶氮苯異腈單體的制備方法，包括以下步驟：

(1)稱取4-(苯基二氮基)苯酚、試劑B、碘化鉀和碳酸鉀于反應瓶中，抽真空，充入氮氣；在氮氣氛圍下，注入溶劑DMF，將反應瓶置于油浴鍋中，80℃攪拌24小時后，加入水析出黃色固體，抽濾干燥，得到產物a；

(2)稱取步驟(1)產物a、試劑C、EDCI和DMAP放入到兩口燒瓶中，加入DCM作為溶劑，反應5小時后，濃縮后，用層析柱提純，得到產物b；

(3)稱取步驟(2)產物b和鋅粉于兩口燒瓶中，抽真空，充入氮氣，在氮氣氛圍下，注入乙醇和冰醋酸，反應24小時后，加入無水碳酸氫鈉淬滅反應，過濾，濃縮，得到產物c；

(4)稱取步驟(3)產物c，抽真空，充入氮氣，在氮氣氛圍下，注入溶劑EA，在0℃下打入甲酸酐后，再移至室溫反應4h，加入無水碳酸氫鈉除去多余的酸，干燥，抽濾，濃縮，得到產物d；