[發明專利]一種功能化聚苯乙烯類聚合物及其制備方法與應用

有效

• 申請號: 202210070499.8
• 申請日: 2022-01-21
• 公開（公告）號: CN114516927B
• 公開（公告）日: 2023-03-10
• 發明（設計）人: 劉培念;薛博欣;黃盼盼;朱明志;付樹青;葛繼紅
• 申請（專利權）人: 華東理工大學
• 主分類號: C08F8/34
• 分類號: C08F8/34;C08F8/18;C08F8/42;C08F8/30;C08F8/44;C08F8/24;C08F112/08;H01M8/1023
• 代理公司: 上海申浩律師事務所 31280
• 代理人: 冀海英

1.一種功能化聚苯乙烯類聚合物的制備方法，其特征在于，包括以下步驟：

氮氣氛圍下，將式II-1所示聚苯乙烯噻蒽鎓鹽溶解在N,N-二甲基甲酰胺中，加入取代的苯硼酸、碳酸氫鈉、二(三叔丁基膦)鈀混合均勻，式II-1所示聚苯乙烯噻蒽鎓鹽、取代的苯硼酸、碳酸氫鈉、二(三叔丁基膦)鈀的摩爾比為1:(1～3):(1～5):(0.01～0.1)，在室溫下反應1～24h，得到式I所示功能化聚苯乙烯類聚合物；

所述功能化聚苯乙烯類聚合物具有如下結構通式：

R₁、R₂、R₃、R₄、R₅各自獨立的選自氫、鹵素、C1～C10直鏈烷基、C1～C10含有支鏈的烷基、C1～C10烷氧基、C1～C10烷硫基、醛基、-COCH₃、-Si(CH₃)₃、-OCOCH₃、-NHCOOC(CH₃)₃、-OSi(CH₃)₂C(CH₃)₃、甲磺酰基、羥甲基、-OH；

或，R₃和R₄與至少一個氧、碳組成3～8元環；

n選自10～10000。

2.根據權利要求1所述的功能化聚苯乙烯類聚合物的制備方法，其特征在于，所述式I中，R₁、R₂、R₃、R₄、R₅各自獨立的選自氫、氟、氯、溴、碘、甲基、乙基、叔丁基、正丙基、異丁基、甲氧基、乙氧基、甲硫基、醛基、-COCH₃、-Si(CH₃)₃、-OCOCH₃、-NHCOOC(CH₃)₃、-OSi(CH₃)₂C(CH₃)₃、甲磺酰基、羥甲基、-OH；

或，R₃和R₄與兩個氧、碳組成的五元環

n選自10～10000。

3.根據權利要求2所述的功能化聚苯乙烯類聚合物的制備方法，其特征在于，所述功能化聚苯乙烯類聚合物選自以下結構中的一種，n選自10～10000，

4.根據權利要求1所述的功能化聚苯乙烯類聚合物的制備方法，其特征在于，所述取代的苯硼酸選自苯硼酸、對氯苯硼酸、4-甲氧基苯硼酸、對醛基苯硼酸、4-乙酰基苯硼酸、4-(三甲基硅烷)苯硼酸、3,4-(亞甲二氧基)苯硼酸、4-乙酰基氧基苯硼酸、4-叔丁基苯硼酸、五氟苯硼酸、(4-叔丁氧羰基-氨基)苯硼酸、對甲基苯硼酸、4-(叔丁基二甲基硅氧基)苯硼酸、4-甲硫基苯硼酸、3-甲硫基苯硼酸、4-(甲磺酰基)苯硼酸、4-羥甲基苯硼酸、4-羥基苯硼酸、2-甲基苯硼酸；

所述式II-1所示聚苯乙烯噻蒽鎓鹽的制備方法包括以下步驟：

將聚苯乙烯和噻蒽亞砜溶解于二氯甲烷中，在-78℃下滴入三氟甲磺酸酐，聚苯乙烯、噻蒽亞砜、三氟甲磺酸酐的摩爾比為1:(1.0～2.0):(1.0～5.0)，混合均勻，緩慢升至室溫下反應1～24h，反應完畢后，得到式II-1所示的聚苯乙烯噻蒽鎓鹽。

5.一種由權利要求1至4任一項所述的功能化聚苯乙烯類聚合物制備的聚苯乙烯類聚電解質，其特征在于，結構通式如下所示：

X選自溴、氯、OH；

n選自10～10000。

6.根據權利要求5所述的聚苯乙烯類聚電解質，其特征在于，所述聚苯乙烯類聚電解質的結構如下：

n選自10～10000。