[发明专利]偶氮单体和通过偶氮单体聚合制备的偶氮聚合物

说明书

根据本发明的一个实施方案，偶氮聚合物与碱金属离子中的锂离子和钠离子形成配合物，但不与钾离子形成配合物。因此，预期偶氮聚合物用作能够选择性地检测特定碱金属离子的传感器的材料，或者用作能够从混合有金属离子的溶液中选择性地捕获特定碱金属离子的新材料。

相关申请的交叉引用

本申请要求于2014年12月22日向韩国知识产权局提交的韩国专利申请第10-2014-0186250号和于2015年12月1日向韩国知识产权局提交的韩国专利申请第10-2015-0169806号的权益，其公开内容通过引用整体并入本文。

技术领域

本发明涉及具有新结构的偶氮单体、通过其聚合制备的偶氮聚合物、以及应用偶氮聚合物的新特征的金属离子传感器和金属离子捕获剂。

背景技术

近来，使用碱金属阳离子的可再充电二次电池作为清洁能源受到了很大关注。特别地，使用锂离子的二次电池虽然具有相对较低的能量密度，但是具有优良的氧化稳定性、优良的电解质溶液中的溶解性和可加工性，并因此被广泛用作高级电子产品例如PC、显示器、智能电话等，以及提供汽车能量的电池。然而，它们昂贵且储备有限，并因此供应有限。为了解决锂离子电池的这种问题，正在积极地推进对使用具有非常高能量密度的金属离子例如钠(Na)、钾(K)、钙(Ca)等的下一代二次电池的开发。

此外，钠阳离子和钾阳离子控制细胞在脂双层中的离子转运和动作电位以及生物体的生理代谢，因而执行生理上非常重要的功能，例如控制神经信号传输、肌肉收缩和心脏功能等。(参见非专利文献1和2)。

因此，如果开发出能够选择性地检测碱金属离子以进行控制或分离的化学传感器或分离膜，则可以改善上述二次电池的电池功能，可以优化能量密度，并且可以更有效地控制多种生理功能。

同时，对于用作碱金属或过渡金属的化学传感器，应使用其中引入有能够检测和捕获金属离子的官能团的有机分子或聚合物材料作为传感器的基底。作为表现出这样的传感器功能的分子，主要报道了冠醚(参见非专利文献3至5)、杯芳烃(参见非专利文献6至8)或偶氮苯的单分子衍生物(参见非专利文献9)。特别地，在这些功能分子中，偶氮苯的优点在于光异构化引起微小的光学变化，例如双折射、配合物的吸光系数和吸收波长的变化。因此，为了利用这样的光学特性，广泛研究了其中引入有偶氮苯基的偶氮聚合物(参见非专利文献10至12)。然而，尽管存在上述的多个优点，但是对于显示出检测碱金属离子或过渡金属离子的功能的基于偶氮的单体和聚合物以及这些材料作为传感器材料的特性和应用几乎没有研究。

现有技术

非专利文献

(非专利文献1)J.Biol.Chem.,1989,264,19458

(非专利文献2)Nature,1993,364,42

(非专利文献3)J.L.Atwood,J.M.Lehn,Comprehensive SupramolecularChemistry,第1版,Pergamon,Oxford,UK,1996

(非专利文献4)J.Org.Chem.,2004,69,2902

(非专利文献5)Macromolecules 2011,44,5612

(非专利文献6)J.Org.Chem.,2007,72,2434

(非专利文献7)Tetrahedron Letters，2007,48,7274；

(非专利文献8)Tetrahedron,2009,65,6959

(非专利文献9)J.AM.CHEM.SOC.,2005,127,10951

(非专利文献10)Chem.Rev.,2002,102,4139