[发明专利]一种偶氮苯异腈单体及其聚合物和制备方法

说明书

本发明公开了一种偶氮苯异腈单体及其聚合物和制备方法，其中偶氮苯异腈聚合物的结构如下通式为：式中，其中，聚合度n＝40～200，m为1、1.5、2、2.5或3。其制备方法包括钯催化偶氮苯异腈单体聚合制备偶氮苯异腈聚合物。本发明将偶氮苯与异腈相结合，操作简单，合成容易，且所制备聚合物在荧光探针、生物医药、纳米科技、智能材料、光电材料等领域都有很大的潜在应用价值。

技术领域

本发明涉及功能聚合物及聚合物反应领域，具体涉及一种偶氮苯异腈单体及其聚合物和制备方法。

背景技术

聚异腈(poly isocyanide)是最早发现的具有稳定螺旋构象的高分子之一，其性质稳定、单体易得、聚合方法简单，在溶液中和固态时均能很好的保持螺旋结构，因而是一种非常有意义的人工合成聚合物。聚异腈是第一个被报道的具有稳定螺旋构象的聚合物，当各种功能基团(如刺激响应性基团、光开关等结构)被接枝到螺旋聚异腈的侧基上时，将赋予这种材料新的性质和功能，从而产生新结构、新性能的功能高分子材料，其在手性分子识别、不对称催化以及对映体分离、药物载体、液晶显示等领域都有重要的研究意义和应用前景。

近年来，偶氮苯衍生物作为光开关响应的功能元件不仅已经用于合成智能聚合物、液晶材料、分子开关和分子机器等，而且正迅速地渗透到化学生物学体系研究和分析的各个方面。

如果将偶氮分子单元接枝到螺旋聚异腈的侧基上时，必将产生新结构的螺旋高分子，并赋予这种材料新的结构和功能，如药物示踪、荧光探针、生物传感器等。因此，本领域的技术人员致力于开发一种性质稳定、合成容易、且在荧光探针、生物医学、纳米科技、智能材料、光电材料等领域具有潜在价值的偶氮苯异腈聚合物。

发明内容

本发明的目的在于提供一种偶氮苯异腈单体及其聚合物和制备方法，首先通过直接合成法或酯交换法得到偶氮苯异腈单体，然后使用钯催化剂催化其聚合得到偶氮苯异腈聚合物。该聚合物将偶氮苯与异腈结合，操作简单，合成容易，且在荧光探针、生物医学、纳米科技、智能材料、光电材料等领域有很大的潜在价值。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种偶氮苯异腈单体，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。

一种偶氮苯异腈聚合物，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。

优选地，所述的一种偶氮苯异腈单体的制备方法，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，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，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；