[发明专利]一种单分散性环状偶氮苯-四甘醇共聚物

说明书

本发明公开了一种单分散性环状偶氮苯‑四甘醇共聚物。本发明的单分散性环状偶氮苯‑四甘醇共聚物其制备方法包括制备链增长剂、制备各代含溴中间体、制备线性共聚物中间体和制备环状共聚物等步骤。相比于采用传统方法获得的多分散聚合物，本发明的单分散性环状共聚物具有超越的光学特性和加工性能。此外，本发明的聚合物具有两亲性，通过聚合物自组装可获得光响应性纳米材料用于生物检测和药物控制释放领域，具有广泛和重要的潜在应用价值。

本申请为申请号为201510771906.8的中国发明专利申请的分案申请，原申请的申请日为：2015年11月10日，申请号为：201510771906.8，发明名称为：一种单分散性环状偶氮苯-四甘醇共聚物及其制备方法和用途。

技术领域

本发明属于高分子材料领域，具体涉及一种具有光响应性能和两亲性的单分散性环状偶氮苯-四甘醇共聚物，其制备方法，及其在制备光学材料和生物材料中的用途。

背景技术

精密合成具有确定链长和化学结构的单分散聚合物不仅可以准确获悉分子结构与其性能之间的关系，而且能够预测和优化材料的性能。目前，合成单分散聚合物的方法主要包括两种：逐步增长法及指数增长法。逐步增长法最初用于合成多肽，随后用于合成链长及结构得以精确控制的低聚物；而指数增长法是指聚合物的链长在其合成过程中呈指数增长关系（链的长度为2的n次方），从而获得长链单分散聚合物。在研究链长的增长对于单分散聚合物的性能的影响时，逐步增长法将显示出显著的优势。

环状聚合物由于没有端基，不仅减少了分子间的相互缠绕，而且存在环的约束力，因此环状聚合物表现出与具有相同分子量的线型聚合物不同的理化性质。Percec等人利用逐步增长的方式合成了一系列主链环状液晶低聚物。研究发现，该环状低聚物的清亮点与其聚合度之间呈奇偶关系，不同于其线性低聚物前体（参看V. Percec, M. Kawasumi, P.L. Rinaldi, et. al., Macromolecules. 1992, 25, pp3851-3861）由此可见，合成分子量确定的环状聚合物为更精确地探究结构与其性质之间的关系提供了新的平台，因而具有重要的理论和应用研究意义。然而，由于精密合成分子量确定的环状聚合物至今仍具有较大的难度，因此相关报道依然较少。

在紫外光和可见光的照射下，偶氮苯化合物可以发生可逆的顺反异构化，因而在光学材料、药物释放、光栅、光信息存储、液晶材料等领域具有广泛的应用，至今已经相继报道了多种含有偶氮苯基团的拓扑结构聚合物（主要包括嵌段共聚物、树枝状聚合物、星形聚合物以及环状聚合物等）。对于偶氮苯分子而言，其光致异构化以及热异构化性能受其分子结构影响较大，尤其是当其邻位取代基的体积较大或者偶氮苯基团处于环状结构中时，所受影响尤为明显（参看R. Siewertsen, H. Neumann, B. Buchheim-Stehn, et. al., J. Am. Chem. Soc.,2009, 131, pp15594-15595和N. J. Bunce, G. Ferguson, C. L.Forber, et. al., J. Org. Chem.,1987, 52, pp394-398）。因此，合成环状偶氮苯分子并研究其光致异构化的独特性能具有重要的科研和经济价值。

目前，在已报道的含有偶氮苯的环状结构中，大多数是含有三个偶氮苯单元以下的小分子化合物。除此而外，一些环状偶氮苯聚合物的分子量均为多分散性。因此，合成分子量可控、结构序列精密控制的单分散性环状偶氮苯聚合物，并提供一种高效的、模块化的制备方法显得尤为重要。

发明内容