[发明专利]一种偶氮苯异腈单体及其聚合物和制备方法

权利要求书

1.一种偶氮苯异腈单体，其特征在于，所述单体的化学结构通式如下：

式中

其中m为1、1.5、2、2.5或3。

2.一种偶氮苯异腈聚合物，其特征在于，所述聚合物的化学结构通式如下：

式中

其中，聚合度n＝40～200，m为1、1.5、2、2.5或3。

3.根据权利要求1所述的一种偶氮苯异腈单体的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

(1)称取4-(苯基二氮基)苯酚、试剂B、碘化钾和碳酸钾于反应瓶中，所述试剂B为2-氯乙醇、2-溴乙醇、3-氯-1-丙醇、3-溴-1-丙醇、1-氯丁醇、4-溴-1-丁醇、5-氯-1-戊醇、5-溴-1-戊醇、6-氯-1-己醇、6-溴-1-己醇中的一种或几种，抽真空，充入氮气；在氮气氛围下，注入溶剂DMF，将反应瓶置于油浴锅中，80℃搅拌24小时后，加入水析出黄色固体，抽滤干燥，得到产物a；

(2)称取步骤(1)产物a、试剂C、EDCI和DMAP放入到两口烧瓶中，所述试剂C为邻硝基苯甲酸、间硝基苯甲酸、对硝基苯甲酸中的一种或几种，加入DCM作为溶剂，反应5小时后，浓缩后，用层析柱提纯，得到产物b；

(3)称取步骤(2)产物b和锌粉于两口烧瓶中，抽真空，充入氮气，在氮气氛围下，注入乙醇和冰醋酸，反应24小时后，加入无水碳酸氢钠淬灭反应，过滤，浓缩，得到产物c；

(4)称取步骤(3)产物c，抽真空，充入氮气，在氮气氛围下，注入溶剂EA，在0℃下打入甲酸酐后，再移至室温反应4h，加入无水碳酸氢钠除去多余的酸，干燥，抽滤，浓缩，得到产物d；

(5)称取步骤(4)产物d，抽真空，充入氮气，在氮气氛围下，注入溶剂DCM和三乙胺，在0℃下逐滴加入已用DCM溶解的BTC，反应1h，浓缩后，用层析柱提纯，得到所述偶氮苯异腈单体；

所述偶氮苯异腈单体的合成路线如下：

4.根据权利要求1所述的一种偶氮苯异腈单体的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

(1)称取4-(苯基二氮基)苯酚、试剂B、碘化钾和碳酸钾于反应瓶中，所述试剂B为2-氯乙醇、2-溴乙醇、3-氯-1-丙醇、3-溴-1-丙醇、1-氯丁醇、4-溴-1-丁醇、5-氯-1-戊醇、5-溴-1-戊醇、6-氯-1-己醇、6-溴-1-己醇中的一种或几种，抽真空，充入氮气，在氮气氛围下，注入溶剂DMF，将反应瓶置于油浴锅中，80℃搅拌24小时后，加入水析出黄色固体，抽滤干燥，得到产物；

(2)称取步骤(1)产物、五氟苯酚异腈单体和DMAP于反应瓶中，抽真空，充入氮气，在氮气的氛围下，注入干燥的三乙胺和THF，将反应瓶置于室温下搅拌4～5h后，过滤，浓缩后用层析柱提纯，得到偶氮苯异腈单体；

所述偶氮苯异腈单体的合成路线如下：

5.根据权利要求2所述的一种偶氮苯异腈聚合物的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

在聚合瓶中加入钯催化剂和偶氮苯异腈单体，在无水无氧条件下，抽真空充氮气，加入干燥的溶剂A，所述溶剂A为四氢呋喃、三氯甲烷、甲苯中的一种或几种，在50～90℃回流反应6～24h，加入甲醇终止反应，将所得产物用甲醇洗涤后，真空干燥至质量不变，得到偶氮苯异腈聚合物P，其中，钯催化剂的结构通式为：

式中，

P的结构通式为：

式中，

其中聚合度n＝40～200，m为1、1.5、2、2.5或3。

6.根据权利要求5所述的一种偶氮苯异腈聚合物的制备方法，其特征在于：所述的钯催化剂和苯异腈类单体的摩尔比为1：(40～200)，当偶氮苯异腈单体投入量为30～100mg，溶剂A的加入量为1～3mL。

7.根据权利要求5所述的一种偶氮苯异腈聚合物的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

在聚合瓶中加入钯催化剂和偶氮苯异腈单体，在无水无氧条件下，抽真空充氮气，加入干燥的溶剂A，在55～60℃回流反应20～24h，加入甲醇终止反应，将所得产物用甲醇洗涤后，真空干燥至质量不变，得到偶氮苯异腈聚合物P，P的结构通式如下：

式中

其中聚合度n＝40～200，m为1、1.5、2、2.5或3。