[發明專利]一種主鏈含環狀結構的雙接枝聚合物及其制備方法

有效

• 申請號: 201811269556.5
• 申請日: 2018-10-29
• 公開（公告）號: CN109384934B
• 公開（公告）日: 2021-01-29
• 發明（設計）人: 張偉;張雙雙;劉萌;程笑笑;張正彪;朱秀林
• 申請（專利權）人: 蘇州大學
• 主分類號: C08G81/02
• 分類號: C08G81/02
• 代理公司: 江蘇昆成律師事務所 32281
• 代理人: 劉尚軻

本發明公開了一種主鏈含環狀結構的雙接枝聚合物及其制備方法。該方法包括如下步驟：1)利用CuAAC方法，制備環狀聚合物含羥基的線性聚苯乙烯雙鏈(l?PS?PhOH)；2)含羥基的線性聚苯乙烯雙鏈(l?PS?PhOH)進行疊氮化處理，制備含疊氮基的線性聚苯乙烯雙鏈(l?PS?PhN3)；3)利用CuAAC反應，將聚合物雙鏈(l?PS?PhN3)嫁接到功能化環狀聚合物(c?P2)上，成功制備了一種的主鏈含環狀結構的雙接枝聚合物(c?P2?g?Ph?PS)，并且得到的雙接枝聚合物依然保持窄分子量分布指數的特點。

技術領域

本發明屬于高分子合成技術領域，涉及一種主鏈含環狀結構的雙接枝聚合物及其制備方法。

背景技術

接枝聚合物是一類由一個中心骨架和眾多側鏈構建而成的拓撲結構聚合物，接枝聚合物可以通過調控主/側鏈化學組分、側鏈數量、側鏈鏈長等改善聚合物物理化學性能，在潤滑劑、藥物輸送材料、生物傳感器、納米材料等領域具有廣闊的應用前景。接枝聚合物的合成策略主要分為：(1)“grafting through”，即大分子單體聚合；(2)“graftingonto”，即眾多側鏈通過高效的反應嫁接到主鏈上；(3)“graftingfrom”，即眾多側鏈從主鏈上伸長出來。基于這三大合成策略，各式各樣的接枝聚合物被成功合成并表征。根據中心骨架的種類區分，接枝聚合物可細分為：線型、星型、環型、多接枝型、支化型等接枝聚合物。

在眾多類型接枝聚合物中，多接枝型接枝聚合物，其重復單元由雙或者多聚合物鏈構成，常稱之為“雙(多)接枝聚合物”。在雙(多)接枝聚合物的構建中，具體講，一方面可以先通過聚合技術構建中心骨架，再利用聚合物重復單元上原本含有的或者后修飾上去的活性位點，進行聚合伸長或者側鏈高效地嫁接制備而成；另一方面可以先制備含雙(多)鏈大分子單體，然后通過聚合而成。

環狀聚合物由于無末端官能團的存在，較之于線性前體，在很多方面體現出優異的性能優勢。受限于環狀聚合物本身的不易合成，主鏈含環狀結構的接枝聚合物(即環接枝聚合物)的合成難度一定程度上有所增加，而再將側鏈進行多樣化，制備主鏈含環狀結構的雙(多)接枝聚合物更是難上加難。目前，對主鏈含環狀結構的雙(多)接枝聚合物的成功構建寥寥無幾。因此，不斷發掘新合成技術來制備主鏈含環狀結構的雙(多)接枝聚合物，并賦予接枝聚合物材料不同的性能，是高分子研究領域的課題之一，不斷豐富著聚合物拓撲結構的研究。

發明內容

針對上述情況，本發明設計并合成出羥基的線性聚合物雙鏈，對其進行疊氮化修飾得到含疊氮基的線性聚合物雙鏈，再通過高效的點擊化學將聚合物雙鏈嫁接到功能化環狀聚合物上，制備出主鏈含環狀結構雙接枝聚合物，并且該接枝聚合物保持窄分子量分布指數的特點。

為了達到上述目的，本發明采用如下技術方案：

一種主鏈含環狀結構的雙接枝聚合物的制備方法，包括如下步驟：

(1)惰性氣體氛圍下，溶劑中，在18-冠醚-6、碳酸鉀(K₂CO₃)存在下，溴炔試劑與3,5-二羥基苯甲醇制備3,5-雙(炔丙氧基)芐醇；

(2)惰性氣體氛圍下，溶劑中，在配體、銅鹽、少量銅粉存在下，3,5-雙(炔丙氧基)芐醇與線性疊氮化的聚苯乙烯(l-PS-N3)反應制備含羥基的線性聚苯乙烯雙鏈(l-PS-PhOH)；

(3)在溶劑中，在1,8-二氮雜二環十一碳-7-烯(DBU)存在下，含羥基的線性聚苯乙烯雙鏈(l-PS-PhOH)與疊氮磷酸二苯酯(DPPA)反應制備含疊氮基的線性聚苯乙烯雙鏈(l-PS-PhN3)；

(4)在惰性氣體下，溶劑中，在配體、銅、銅鹽存在下，含疊氮基的線性聚苯乙烯雙鏈(l-PS-PhN3)與功能化的環狀聚合物反應制備主鏈含環狀結構的雙接枝聚合物。