[發明專利]一種側鏈含有D-A結構的聚芳醚類聚合物、制備方法及其應用

有效

• 申請號: 202010003556.1
• 申請日: 2020-01-03
• 公開（公告）號: CN111217994B
• 公開（公告）日: 2023-05-12
• 發明（設計）人: 姜振華;邢真;陳崢;韓韞韜
• 申請（專利權）人: 吉林大學
• 主分類號: C08G65/40
• 分類號: C08G65/40;C08G75/23;C01B32/168;C01B32/15
• 代理公司: 長春吉大專利代理有限責任公司 22201
• 代理人: 劉世純;王恩遠

1.一種側鏈含有D-A結構的聚芳醚類聚合物，其結構式如下所示：

其中，n為正整數，表示聚合度；

A為A1～A7所示結構中的一種，

B為B1～B8所示結構中的一種，

式(B3)、(B7)中，X為1、2或3；

式(B4)、(B8)中，Y選自1，4位、1，5位、2，6位或2，7位雙取代的萘中的一種；

并且，上述聚芳醚類聚合物的數均分子量為15～150kDa，重均分子量為30～300kDa，分散指數為1.3～3。

2.如權利要求1所述的一種側鏈含有D-A結構的聚芳醚類聚合物，其結構式如P1～P8之一所示，

3.權利要求1或2任何一項所述的側鏈含有D-A結構的聚芳醚類聚合物的制備方法，其步驟如下：

(1)將對碘苯甲醚與對硝基苯胺溶于鄰二氯苯溶劑中，同時加入Cu粉、18冠醚6和碳酸鉀；在保護性氣體、160～180攝氏度下加熱20～24小時，趁熱過濾，除去溶劑鄰二氯苯，然后使用乙酸乙酯重結晶，得到結構式如下所示的單體K；其中，對碘苯甲醚、對硝基苯胺、Cu粉、18冠醚6、碳酸鉀的摩爾用量比為(2～2.5)：1：2：2：(2～4)；

(2)將單體K溶于萃洗溶劑中，在保護性氣體下加熱至回流，緩慢滴加溶有氯化亞錫的稀鹽酸，反應結束降溫至室溫，滴加相應的氫氧化鈉溶液，析出大量灰色固體，抽濾，用萃洗溶劑反復萃洗灰色固體，旋蒸除去萃洗溶劑，得到結構式如下所示的單體N；

所述萃洗溶劑為乙酸乙酯、四氫呋喃或三氯甲烷；

(3)將單體N，結構式如I、II、III、IV之一所示的酸酐與溶劑在保護性氣體下加熱攪拌至回流反應一陣時間，反應結束后降至室溫，然后旋蒸除去溶劑；再加入乙酸酐和乙酸鈉，繼續加熱攪拌，顏色逐漸加深，反應結束后出料于冰水中，過濾后得到固體，使用質量分數5％～10％的碳酸鈉水溶液水洗3～5遍固體，得到結構式如Q所示的化合物；

A為權利要求1中所述的A1、A2、A3或A4；所述溶劑為丙酮或四氫呋喃；

(4)將單體N，結構式如V、VI、VII之一所示酸酐與溶劑加熱攪拌，再緩慢滴加催化劑異喹啉，在保護性氣體下加熱至回流反應一段時間，反應結束后降至室溫，然后出料于甲醇中，放置10～20小時，產物在溶液中析出，過濾，得到結構式如下所示的化合物Q；

A為權利要求1中所述的A5、A6或A7；所述溶劑為間甲苯酚或鄰二氯苯；

(5)將步驟(3)或步驟(4)得以的化合物Q和溶劑冰浴下、保護性氣體下攪拌至完全溶解，緩慢滴加三溴化硼催化劑，溶液顏色逐漸加深甚至有少量固體析出，反應完畢，出料于水中，將溶劑除去，過濾，水洗3～7次，得到結構式如下所示的單體T；

A為權利要求1中所述的A1、A2、A3、A4、A5、A6或A7；所述溶劑為三氯甲烷或二氯甲烷；

(6)將結構式如下所示的預聚單體M與單體T、催化劑、溶劑、帶水劑甲苯攪拌加熱至甲苯回流，充分帶水后用油水分離器放出甲苯和水；提高溫度在保護性氣體下繼續聚合反應，反應一定時間后，體系粘度快速上升，將反應物倒入去離子水中終止反應；最后對反應得到的固體進行粉碎過濾、洗滌和干燥，得到式(i)所示的側鏈含有D-A結構的聚芳醚類聚合物，

所述溶劑為N-甲基吡咯烷酮、N,N-二甲基甲酰胺、二甲基乙酰胺、二甲基亞砜中的一種或多種。

4.如權利要求3所述的側鏈含有D-A結構的聚芳醚類聚合物的制備方法，其特征在于：步驟(2)中單體K與氯化亞錫的摩爾用量比為1：(3～7)；加熱回流的溫度為80～120℃；保護性氣體為氮氣或氬氣；加熱回流的時間為1.5～8小時。

5.如權利要求3所述的側鏈含有D-A結構的聚芳醚類聚合物的制備方法，其特征在于：步驟(3)中單體N、酸酐和乙酸鈉的摩爾用量比為1：(3～5)：(5～15)；加熱回流的溫度為80～100℃；保護性氣體為氮氣或氬氣；加熱回流的時間為1.5～6小時。