[发明专利]含苯并唑环双偶氮结构的化合物、其合成方法及用途

说明书

本发明公开了一种对(甲基)丙烯酸酯类单体具有室温(25℃)ATRP聚合性能的含苯并唑环双偶氮结构的引发剂，它是由6‑取代氨基苯并唑与苯胺、苯酚通过两次重氮‑偶合反应得到含苯并唑环双偶氮结构中间体，再与溴代异丁酰溴反应得到的含苯并唑环双偶氮结构的引发剂。用该引发剂引发(甲基)丙烯酸酯类单体室温(25℃)ATRP聚合，所得聚合物分子量可控，分子量分布窄，并且依R基团不同、分子量不同聚合物呈不同颜色。

技术领域

本发明涉及一种含苯并唑双环偶氮结构的化合物，具体涉及一种具有室温(25℃)引发(甲基)丙烯酸酯类单体ATRP聚合特性的含苯并唑环双偶氮结构的化合物。

背景技术

1995年，Matyjaszewski课题组和Sawamoto及其同事分别独立发现了一种“活性”自由基聚合方法——原子转移自由基聚合(ATRP)。

目前，ATRP的有效引发剂多为α-卤代苯基化合物，α-卤代羰基化合物及α-卤代腈基化合物。如α-氯代苯乙烷、α-溴丙酸丁酯、α-氯乙腈等。功能化的ATRP引发剂包括α-卤代酯类和含有羟基、胺基、酯基、环氧基、乙烯基、烷基的苄基卤化物。

ATRP作为一种聚合方法，其优点有：活性/可控，可以精确控制分子量，可以得到窄分子量分布的聚合物，并且反应条件相对简单，比较容易实现；引发剂的种类，所处化学环境和物理状态对聚合物本身无太大的影响；适用的单体广泛，大部分情况下，对单体上的取代基也很宽容。但是ATRP作为一种聚合方法，本身存在着聚合温度过高(一般在90℃～130℃)的缺点，因而，寻求一种能实现室温ATRP聚合的引发剂以达到改善反应环境、降低能耗的目的，是本领域技术人员关注的一个焦点。

在申请号2007100219324的专利中已报道用含苯并噻唑偶氮结构的化合物引发(甲基)丙烯酸酯类单体聚合实现室温(30℃)ATRP，但因为化合物为单偶氮结构，室温下聚合速率还不够快，单位反应时间单体转化率还不够高，并且由于单偶氮结构共轭性不够高，生色团波普覆盖范围不够宽，采用含双偶氮杂环结构的化合物引发聚合则能有效克服上述不足。

发明内容

本发明目的是提供一种含苯并唑环双偶氮结构的化合物及其合成方法，以及该类化合物在ATRP聚合反应中的应用，以解决ATRP聚合温度高的问题。

为达到上述目的，本发明采用的技术方案是：

一种含苯并唑环双偶氮结构的化合物，采用下列通式(I)表达，

式中，R₁表示氮、氧或硫原子；

R₂表示氢、硝基、氰基、氯、溴或甲氧基。

上述化合物的合成方法，包括以下步骤：

a.制备6-取代胺基苯并唑的重氮盐溶液，所述6-取代胺基苯并唑选自2-氨基苯并咪唑、2-氨基-6-硝基苯并咪唑、2-氨基-6-氰基苯并咪唑、2-氨基-6-氯苯并咪唑、2-氨基-6-溴苯并咪唑、2-氨基-6-甲氧基苯并咪唑、2-氨基苯并噁唑、2-氨基-6-硝基苯并噁唑、2-氨基-6-氰基苯并噁唑、2-氨基-6-氯苯并噁唑、2-氨基-6-溴苯并噁唑、2-氨基-6-甲氧基苯并噁唑、2-氨基苯并噻唑、2-氨基-6-硝基苯并噻唑、2-氨基-6-氰基苯并噻唑、2-氨基-6-氯苯并噻唑、2-氨基-6-溴苯并噻唑或2-氨基-6-甲氧基苯并噻唑；

b.以苯胺为偶合试剂，在pH＝1～3进行重氮偶合反应，亚硝酸钠、苯胺、盐酸水溶液冷却至2℃以下，搅拌下将其滴入步骤a获得的6-取代胺基苯并唑的盐溶液，保持反应温度低于2℃，滴加完毕在5℃以下继续搅拌5小时，再用氨水调节至中性，将反应液抽滤并用水洗涤得到含苯并唑环偶氮结构的中间体；

c.制备含苯并唑环偶氮结构中间体的盐溶液，所述含苯并唑环偶氮结构中间体即步骤b所得产物；