[发明专利]一种点击修饰的聚硅氧烷侧链液晶高分子的制备方法

说明书

本发明公开一种点击修饰的聚硅氧烷侧链液晶高分子的制备方法，首先采用微波辐照制备对烯氧基苯甲酸，紫外和激光照射联合技术制备出4‑烯丙氧基苯甲酰氯及液晶性单体，然后利用回流反应制备对碘烯丙氧基苯和对‑(二丁基氨基)苯基乙炔，上述物质在紫外、激光及微波联合作用下依据硅氢加成反应原理合成出聚硅氧烷侧链液晶高分子白色固体，再经三键修饰、点击化学修饰制备出点击修饰的聚硅氧烷侧链液晶高分子。该技术充分利用微波、紫外及激光的化学能量对材料进行合成和精确点位的化学修饰，能够克服产物纯度不足、催化剂不易移除等缺陷，并获得性能优异的液晶高分子材料，该技术也为材料的快速控制合成和工业化生产提供了一条可行的技术路线。

【技术领域】：本发明属于有机材料合成领域，具体涉及一种点击修饰的聚硅氧烷侧链液晶高分子的制备方法。

【技术背景】：液晶高分子聚合物属于高分子材料研究领域，其将液晶的各向异性与聚合物的力学性质集于一身，具有良好的可加工性、光学各向异性、介电各向异性等特性，广泛应用于光电、生物、高强高模量纤维、塑料工程等领域(Yao W,Gao Y,Yuan X,etal.Synthesis and self-assembly behaviours of side-chain smectic thiol-enepolymers based on the polysiloxane backbone[J].J.Mater.Chem.C,2016,4(7):1425-1440.)。

聚硅氧烷侧链液晶聚合物是以聚硅氧烷类齐聚物或高聚物为主链，液晶小分子基元悬挂在侧链上而形成的一种液晶高分子材料，大量的理论和实验结果显示，由于Si-O键的键能比C-C键的键能更低，其在合成聚硅氧烷侧链液晶高分子过程中，小分子液晶基元有很大的自由度来获得能量最低的最佳排列，使得到的聚合物具有较低的玻璃化转变温度和较宽的液晶相温域范围(Zhang L Y,Yao W H,Gao Y Z,et al.Polysiloxane-based sidechain liquid crystal polymers:from synthesis to structure-phase transitionbehavior relationships[J].Polymers,2018,10(7):794.)。

目前，聚硅氧烷侧链液晶高分子普遍是通过传统的氢化硅烷化反应将烯基液晶性单体接枝到含氢硅油上而得到，该法存在两个有待攻克的技术难点：其一，如何将合成过程中使用的贵金属铂在后续纯化中完全去除；其二，得到的目标产物实际上是马氏加成产物与反马氏加成产物的混合物，影响了对单一产物的结构和性能表征(叱干津,陈卫星,朱生勃,等.聚硅氧烷侧链胆固醇酯液晶聚合物的合成及性能研究[J].应用化工,2019,048(003):517-520)。针对这一问题，本发明提供一种点击修饰的聚硅氧烷侧链液晶高分子的制备方法，利用微波辐照、紫外及Nd:YAG(neodymium-doped yttrium aluminum garnet,Nd:Y₃Al₅O₁₂)固体脉冲激光为能量源，经过系列步骤合成聚硅氧烷侧链液晶高分子，该合成技术利用微波、紫外及激光的化学能量对材料进行合成和精确点位的化学修饰从而克服产物纯度不足等缺陷，并获得性能优异的液晶高分子材料；同时该技术路线具有操作简单、反应能量集中、操作易于工业化等优势，具有光明的应用前景，这也为同类型材料的快速合成和产物纯化提供了新思路。