[发明专利]含烯属双键的三硫代碳酸酯化合物及其制备方法和应用

说明书

技术领域

本发明涉及三硫代碳酸酯化合物制备领域，具体涉及一种含烯属双键的三硫代碳酸酯化合物及其制备方法和应用。

背景技术

高分子链中特定位置处功能基团参与的化学反应已成为设计高分子链结构与高分子材料组成的一种重要手段(Takemoto K.，Ottenbrite R.M.，Kamachi M.Functional Monomers and Polymers，2^nd ed.Marcel Dekker：New York，1997；Coessens V.，Pintauer T.，Matyjaszewski K.Prog Polym Sci，2001，26，337～377；Braunecker W.A.，Matyjaszewski K.Prog Polym Sci，2007，32，93～146.)。其中，基于聚合物链中烯属双键与硫醇的耦合反应(Thiol-Ene，硫醇-烯)具有效率高、接近化学计量点、产物纯净或易于纯化的特点，在高分子材料的制备以及改性等领域受到了极大的关注(Lowe A B.Polymer Chemistry，2010，1，17～36；Hoyle C E.，Bowman C N.Angew Chem Int Ed，2010，49，1540～1573.)。当聚合物微球表面接有烯属双键时，界面Thiol-Ene反应(Lowe A B.Polymer Chemistry，2010，1，17～36)可实现微球表面的高效功能化，所得产物在防护涂层、可控释放、仿生材料等工程及高技术领域有着广泛的应用前景。

目前，制备含乙烯基聚合物微球的方法主要限于丁二烯(Korthals B.B.，Morant-Minana M.C.，Schmid M.等Macromolecules，2010，43，8071～8078.)、二乙烯基苯(Goldmann A.，Walther A.，Nebhani L.等Macromolecules，2009，42，3707～3714.)等具有双等活性乙烯基单体参与的均聚反应或共聚反应。然而，这些已公开的技术方案难以调节烯属双键在微球空间内部的分布。原因在于，聚合物微球中的烯属双键来源于双乙烯基单体中某一乙烯基的残留，因此，烯属双键多在聚合物微球内均匀分布，无法控制烯属双键分布于聚合物微球的表面。通过半连续聚合工艺，在聚合反应后期，滴加双乙烯基单体(属于含双烯属双键的单体)，可将烯属双键限定于微球的壳层，但最终位列微球外表面的烯属双键占双键总量的比例并不高。此外，由于双乙烯基单体参与聚合反应而引起微球内聚合物链间的交联反应，致使生成的聚合物既不溶也不熔，使得材料的加工工艺变得复杂，很大程度上制约了材料的推广和应用。

发明内容

本发明提供了一种含烯属双键的三硫代碳酸酯化合物，化合物具有亲水和亲油的两亲结构，并具有烯属双键，其中，烯属双键位列于亲水链段和亲油链段之间。

一种含烯属双键的三硫代碳酸酯化合物，为式I结构或式II结构的化合物：

其中，y为1～5，m为40～120，n为4～12，且y、m和n为整数；

为式1、式2、式3、式4、式5、式6或式7所示的结构：

本发明还提供了一种含烯属双键的三硫代碳酸酯化合物的制备方法，具有制备简单、可操作性强、重现性好等特点。

所述的含烯属双键的三硫代碳酸酯化合物的制备方法，包括以下步骤：

(1)在催化剂的作用下，式III结构的化合物与聚乙二醇单甲醚反应，得到式IV结构的化合物：

其中，m、n分别与式I中的m、n具有相同的含义；

(2)将步骤(1)中得到的式IV结构的化合物在自由基引发剂的作用下，与含双烯属双键的单体反应，得到式I结构的化合物；

或者，

(a)在催化剂的作用下，式V结构的化合物与聚乙二醇单甲醚反应，得到式VI结构的化合物：

其中，m、n分别与式II中的m、n具有相同的含义；

(b)将步骤(a)中得到的式VI结构的化合物在自由基引发剂的作用下，与含双烯属双键的单体反应，得到式II结构的化合物。