[发明专利]一种后修饰合成官能化聚合物的方法

说明书

本发明公开了一种后修饰合成官能化聚合物的方法，以聚丙烯酸‑2‑溴乙醇酯和含有醛基、双键、三键等官能团的羧酸作为反应物，其中聚丙烯酸‑2‑溴乙醇酯的结构式为其物数均分子量为2000‑50000，聚丙烯酸‑2‑溴乙醇酯是通过以2‑溴乙醇和丙烯酰氯为基础原料反应制得；以四甲基胍作促酯化剂，反应条件温和不需要高温、高能耗。官能团化的聚合物，可以和其他物质进一步反应，扩大了聚合物的种类；还可以根据需要，先部分修饰上一种官能团，再修饰上另外一种官能团，官能化的聚合物纯化不需要借助于有机溶剂，绿色环保；合成方法操作简便、合成成本低、无任何有机挥发物排放。

技术领域

本发明涉及有机高分子合成领域，更具体的说是涉及一种后修饰合成官能化聚合物的方法。

背景技术

功能性聚合物是指连接在高分子主链或侧链上的功能官能团能够表现出特定功能的聚合物。由于其拥有特殊的性能被广泛地应用于催化、分离、仿生、医药和光电等领域。这引起人们对功能聚合物进一步研究的极大兴趣，众所周知，结构决定性能，聚合物中所含有的功能官能团的种类、数量和分布等对聚合物的性能起到决定性的作用。这就促使人们寻找能实现聚合物功能官能化修饰的反应，一般来说只有那些反应效率高、反应条件温和、与功能官能团相容性好以及分离纯化简单(副产物易除去)的反应才被用来对已有的聚合物官能化修饰。

研究表明，目前常用的聚合物的功能化修饰反应是点击化学反应。典型的反应如：炔基与叠氮的环加成反应，尽管有反应效率高，反应条件相对温和，常用的功能官能团对反应无影响这三条优点，但是其最大的缺点是：叠氮化合物不稳定；炔基在聚合过程中往往需要保护；铜催化剂的运用限制了其在生物等相关领域的应用。另一典型反应是：巯基与烯(炔)基的反应，它也有炔基与叠氮的环加成反应时的三大优点，但硫醇有强烈的气味，不稳定且易被氧化。因此，能够与功能官能团相容性好而且具有高效反应效率的温和合成方法很有限，而且在功能聚合物的合成过程中往往需要对功能官能团加以保护和脱保护，这极大地增多了反应步骤和原料试剂的消耗。因此，研究和发展新型的高效的并且与尽可能多的功能官能团相容性好的温和反应方法对于设计和合成功能聚合物是至关重要的 。

发明内容

针对现有技术存在的不足，本发明的目的在于提供一种后修饰合成官能化聚合物的方法，该方法反应条件温和，且与功能官能团相容性好，反应效率高效。

为实现上述目的，本发明提供了如下技术方案：一种后修饰合成官能化聚合物的方法，包括以下步骤：

S1：将聚丙烯酸-2-溴乙醇酯溶于非质子溶剂中，完全溶解后，将含有双键或者三键或者醛基的羧酸加入体系中混合均匀，形成第三混合物；

S2：将促酯化剂溶于非质子溶剂中，完全溶解后，形成第四混合物；然后滴加到第三混合物中，滴加结束，在温度为30-50℃的水浴中反应3-5小时，制得聚丙烯酸-2-溴乙醇酯官能团化的聚合物；

所述聚丙烯酸-2-溴乙醇酯的结构式为其数均分子量为 2000-50000。

该聚丙烯酸-2-溴乙醇酯利用侧链含有的溴原子与含有官能团的羧酸物质，通过酯化法合成一系列官能化的聚合物。

作为本发明的进一步改进，含有双键或者三键或者醛基的羧酸为对甲酰基苯甲酸、丙烯酸、对甲酰苯甲酸和乙酰丙酸中的至少一种。

作为本发明的进一步改进，聚丙烯酸-2-溴乙醇酯官能团化的聚合物的结构式为

其数均分子量为2000-80000；其中X为

中的至少一种取代基。

作为本发明的进一步改进，所述非质子溶剂为N,N-二甲基甲酰胺或者二甲基亚砜。

作为本发明的进一步改进，所述促酯化剂为四甲基胍。