[發明專利]一種四重氫鍵超分子材料的制備方法

在審

• 申請號: 201811598579.0
• 申請日: 2018-12-26
• 公開（公告）號: CN110305329A
• 公開（公告）日: 2019-10-08
• 發明（設計）人: 肖唐鑫;仲偉偉;楊靖;羅丹;李正義;孫小強
• 申請（專利權）人: 常州大學
• 主分類號: C08G83/00
• 分類號: C08G83/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發明屬于超分子材料領域，具體涉及一種超分子聚合物對苯二酚醚鏈橋連雙脲基嘧啶酮的制備方法。包括以下步驟：先合成對苯二酚醚鏈橋連二胺基化合物，再合成活化的脲基嘧啶酮化合物，最后合成基于對苯二酚醚鏈橋連的雙脲基嘧啶酮化合物。本發明所使用的合成方法具有原料易得，操作簡單，節約資源，產率高的特點。本發明所述超分子聚合物由于引入芳環堆積作用力能夠形成動態可逆和力學性能好的超分子聚合物結構。

技術領域

本發明屬于超分子聚合物材料的合成領域，具體涉及一種對苯二酚醚鏈橋連雙脲基嘧啶酮化合物的制備方法。

技術背景

超分子聚合物化學是超分子化學與高分子的交叉學科。超分子聚合物定義為重復單元經可逆的和方向性的非共價鍵相互作用鏈接成的陣列。超分子聚合物可分為兩類，即主鏈超分子聚合物和側鏈超分子聚合物。諾貝爾獎獲得者Lehn是被公認為最早發展主鏈超分子聚合物的人。超分子聚合物有望成為一種很好的可降解材料，而且具有對外界刺激的響應性。超分子聚合物的構筑離不開超分子聚合機理的研究。

超分子聚合物的鏈接方式不同于普通聚合物，通過非共價鍵的相互作用，使得超分子聚合物能夠對外界一定的刺激作出響應，撤回刺激，能恢復起始狀態。自組裝是超分子化學的核心。同時在設計和合成超分子聚合物的過程中，人們逐漸認識到超分子聚合機理對指導單體的生長和聚合物的性質有著重要的影響。其中環鏈平衡機理是最重要的超分子聚合物機理之一，環鏈平衡機理指的是在溶液中線性超分子聚合物和環狀單體或寡聚體是以化學平衡關系而存在。它被用來描述多種不同的超分子聚合物，例如金屬配位作用構筑的超分子聚合物、氫鍵超分子聚合物、兩性離子超分子聚合物和主客體驅動的超分子聚合物等。

本發明選擇合成一種基于四重氫鍵的對苯二酚醚鏈橋連雙脲基嘧啶酮化合物，通過苯環和四重氫鍵二聚脲基嘧啶酮平面的芳環堆積作用力來研究其超分子聚合機制及性能。

發明內容

本發明的目的在于提供一種利用四重氫鍵制備對苯二酚醚鏈橋連雙脲基嘧啶酮化合物的方法。

所述化合物為對苯二酚醚鏈橋連雙脲基嘧啶酮，記為化合物F，其化學結構式如下：

所述對苯二酚醚鏈橋連雙脲基嘧啶酮的合成路線如下：

所述對苯二酚醚鏈橋連雙脲基嘧啶酮化合物的合成方法，包括以下步驟：

步驟一，對苯二酚醚鏈二醇(記為化合物A)的合成：

在反應容器中加入對苯二酚和二乙二醇單對甲苯磺酸酯，抽真空后充氮氣，在氮氣保護下，加入催化劑和有機溶劑，裝上回流冷凝管，磁力攪拌，加熱回流反應，反應完全后停止反應，冷卻后過濾，濾餅用蒸餾水溶解，再用CH₂Cl₂萃取，合并有機相和濾液，旋蒸后，用CH₂Cl₂溶解，并用混合溶液(飽和食鹽水:1％氫氧化鈉溶液＝3:1)洗滌，無水硫酸鎂干燥。過濾，旋蒸得油狀物，即為化合物A。

步驟二，對苯二酚醚鏈橋連二對甲苯磺酰酯(記為化合物B)的合成：

在反應容器中加入NaOH水溶液，冰水浴下攪拌冷卻，再加入化合物A的THF溶液。冰水浴下，滴加TsCl的THF溶液。滴加完畢，撤去冰水浴，室溫攪拌。反應完畢，停止攪拌。將反應液倒入冰水中，用CH₂Cl₂萃取。有機相依次用水，飽和食鹽水洗滌，無水硫酸鎂干燥；過濾、旋干后過柱層析，即為化合物B。

步驟三，對苯二酚醚鏈橋連鄰苯二甲酰亞胺(記為化合物C)的合成：