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一种侧链含有偶氮苯小环聚合物的制备方法

成果类型:: 发明专利

发布时间: 2023-10-12 10:14:00

科技成果产业化落地方案
方案提交机构:成果发布人| 代会会 | 2023-10-12 10:14:00

本发明公开了一种侧链含有偶氮苯小环的聚合物及制备方法,通过重氮偶合反应、叠氮化反应等步骤合成了含有α-叠氮-ω-炔基的中间体化合物(4),然后通过CuAAC分子内关环等反应得到含有偶氮苯小环的单体;利用RAFT方法对上述单体进行聚合得到了结构明确的侧链含有偶氮苯小环的功能性聚合物。采用本发明技术方案,所述的聚合物分子量可控、分子量分布窄并且结构明确;合成的侧链含有偶氮苯小环的聚合物,其结构中的环状结构所产生的环张力对聚合物的光致异构化、光栅等性能产生了特殊的影响和提高的性能。

本发明的目的是克服现有技术存在的以上问题,提供一种侧链含有偶氮苯小环聚合物的制备方法。为实现上述技术目的,达到上述技术效果,本发明通过以下技术方案实现:一种侧链含有偶氮苯小环的聚合物及制备方法,包括以下步骤:步骤1)采用化合物经过与1,6-二溴己烷的醚化、叠氮化钠的叠氮化得到化合物,(3)经过与间氨基苯乙炔的重氮盐进行偶合反应得到化合物,(4)通过叠氮/炔基CuAAC方法分子内的Click反应得到环状偶氮化合物,(5)与溴代十一醇醚化、甲基丙烯酰氯酯化得到含偶氮苯小环的甲基丙烯酸甲酯(MMA)单体cyclic-AZOMMA,其结构式为:步骤2)采用可逆加成-断裂转移(RAFT)法对单体进行活性自由基聚合;所述聚合体系包括单体、RAFT试剂、自由基引发剂;其中,按摩尔比,[单体]0:[RAFT试剂]0:[自由基引发剂]0 = 30:1:0.3。进一步的,所述步骤(1)中所述化合物(5)的具体制备过程为:将10mL 0.5mol/L的化合物(4)溶液在惰性气体保护下以1ml

本发明属于高分子聚合物领域,具体涉及一种侧链含有偶氮苯小环聚合物的制备方法。

背景技术

基于环状聚合物无端基,与线型聚合物相比,环形聚合物表现出许多改进的或独特的物理性能,如更小的流体尺寸、更低的特性粘度、更大的折光指数和更高的玻璃化转变温度等。近年来,设计和合成环状聚合物以及研究它们的性能已引起了人们的关注。2006年,Grayson等人首次将ATRP与Cu+催化的“Click”反应相结合通过叠氮/炔基的首尾成环几乎定量地获得了环状聚苯乙烯自此CuAAC“Click”关环成为一种广泛应用的制备环状聚合物的方法。

偶氮苯结构具有独特的可逆光致顺反异构化性能。研究表明,偶氮苯化合物的反式构型(trans, E)的能级低于其顺式构型 (cis, Z),在紫外光的照射下,偶氮苯基团会从反式构型异构化为顺式构型;而在可见光或加热的条件下,顺式构型又会转变为反式构型。偶氮苯化合物在偏振光辐照下可将信息重复地写入、读出和擦除,因此偶氮苯化合物可用来制备液晶、可逆光数据存贮、光全息记录、光开关、光波导和光刻衍射光栅等功能材料。小分子环形偶氮苯化合物由于环的刚性,与其对应的线性化合物相比表现了不同的光致顺反异构化性能。朱道本等合成了含有偶氮苯基团和四硫富瓦烯的环状小分子化合物合成了一系列环状偶氮苯小分子化合物,并且研究了偶氮苯的光致异构化对分子微观结构的影响,然而,与聚合物相比,小分子环状化合物在光学性能、热稳定性、成膜性和可加工性上都有所欠缺。将环形结构引入到聚合物中,既能保留环形结构的优势,又能克服上述的诸多不足,得到性能更优的聚合物。Masataka Kubo 等人合成了一种水溶性的环形小分子单体,并将其与NIPAM进行RAFT法共聚,得到了具有可移动交联点的水凝胶朱秀林课题组利用ATRP-CuAAC的方法得到了环状侧链含有偶氮萘酚的聚合物,发现该聚合物与线性前体相比具有更好的光栅性能和更强的荧光发射到目前为止,将环形偶氮苯小环“挂”在聚合物侧链上的聚合物还未见报道。

发明内容

本发明的目的是克服现有技术存在的以上问题,提供一种侧链含有偶氮苯小环聚合物的制备方法。

发明人:周年琛 李江玉 朱秀林 潘向强 张正彪苏州大学坐落于素有“人间天堂”之称的历史文化名城苏州,是国家“211工程”“2011计划”首批入列高校,是教育部与江苏省人民政府共建“双一流”建设高校、国家国防科技工业局和江苏省人民政府共建高校,是江苏省属重点综合性大学。苏州大学前身是Soochow University(东吴大学,1900年创办),开现代高等教育之先河,融中西文化之菁华,是中国最早以现代大学学科体系举办的大学。在中国高等教育史上,东吴大学是最早开展研究生教育并授予硕士学位、最先开展法学(英美法)专业教育,也是第一家创办学报的大学。1952年中国大陆院系调整,由东吴大学之文理学院、苏南文化教育学院、江南大学之数理系合并组建苏南师范学院,同年更名为江苏师范学院。1982年,学校更复名苏州大学(Soochow University)。

采用本发明技术方案,提供了一种通过CuACC反应的高效的小分子分子内成环方法;提供了一种含有偶氮苯小环的单体的合成方法;提供了一种利用“活性”/可控自由基法合成具有光致异构化和光栅等性能的侧链含有偶氮苯小环的偶氮苯类聚合物,所述的聚合物分子量可控、分子量分布窄并且结构明确;合成的侧链含有偶氮苯小环的聚合物,其结构中的环状结构所产生的环张力对聚合物的光致异构化、光栅等性能产生了特殊的影响和提高的性能。

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