[发明专利]单组分有机路易斯酸碱对及合成聚缩醛醚多元醇的方法

说明书

本发明属于大分子、高分子合成领域，针对邻苯二甲醛单体缩聚生成聚邻苯二甲醛的聚合反应通常需要超低温度(≤‑40℃)下进行，聚合物在室温下稳定性较差易解聚，反应结束后需要对聚合物进行封端的问题，本发明提供提供单组分有机路易斯酸碱对，其结构式为：n为碳链长度，R为氢，甲基，乙基，丁基，苯基或取代苯基中的任意一种；X为卤素Cl，Br，I，乙酸根，三氟乙酸根，丁二酸根中的任意一种；R¹、R²为氢，烷基，环烷基，芳基或者取代芳基中的一种或几种的组合；Y为桥联的骨架，通过所述单组分有机路易斯酸碱对可以实现邻苯二甲醛与环氧化合物在在相对温和的条件下聚合，所得聚合物不需要进行封端既可以提纯使用。

技术领域

本发明属于大分子、高分子合成领域，具体涉及单组分有机路易斯酸碱对及催化合成聚缩醛醚多元醇的方法。

背景技术

在迫切需要推进真正可持续的循环经济的背景下，可降解和可回收的聚合物似乎是最有潜力替代化学惰性和环境持久性聚合物材料的候选材料。醛单体含有高极性碳氧双键，通过离子聚合可得到可降解的聚醛或聚缩醛。醛基中的碳氧双键转化为缩醛键的聚合焓的变化微小，意味着大多数醛具有上限聚合温度(Tc)，该温度通常低于室温。在大量可用的脂肪族和芳香族醛中，聚邻苯二甲醛(PPA)，末端半缩醛通过封端，可表现出良好的热稳定性。

1967年，C.Aso^[1－4]等首次报道了环状聚邻苯二甲醛的制备，并对其反应机理及其形貌进行了详细的研究，开启了聚邻苯二甲醛实际应用的大门。最初，聚邻苯二甲醛在光刻胶领域有较多的研究和报导[5]，但是由于触发条件苛刻过长，使得其作为光刻胶的成本较高，从而逐渐被淘汰。

直到2010年，Seo等[6]通过对链状聚邻苯二甲醛的封端控制改性，扩大了聚邻苯二甲醛的触发解聚范围，使聚邻苯二甲醛重新成为焦点材料。因为聚邻苯二甲醛具有极低的上限温度Tc(－40℃)，在脱去端基的条件下能够使聚合物快速地转化为单体，且单体邻苯二甲醛在室温条件下不能稳定存在，易随水蒸气挥发。通过封端改性可以使链状聚邻苯二甲醛在室温下稳定存在。封端后的链状聚邻苯二甲醛在变形塑料^[6－7]、刺激响应的壳－核结构微囊^[8]、热敏光刻探针中的刻蚀剂^[9－13]、热响应材料^[14]、自组装材料^[15]等领域都有应用。最近还延伸作为瞬态电子器件^[16]、石墨烯转移的衬底材料^[17]。从此，邻苯二甲醛迅速成为一种前沿性的材料。

聚邻苯二甲醛的制备方式分为阴离子聚合、阳离子聚合、γ-射线辐射聚合和螯和催化聚合等。目前主要的制备方式是阴离子聚合和阳离子聚合。阴离子聚合主要得到线性链状聚合物，链状的聚邻苯二甲醛主要靠触发响应脱去端基，解聚成为其成单体。阳离子聚合产生环状聚合物，环状的聚邻苯二甲醛通过酸触发响应开环，解聚成为其组成单体。受其聚合上限温度和快速解聚问题，聚合反应通常需要超低温度(≤-40℃)，反应结束后需要对聚合物进行封端，防止其快速解聚。室温下实现对聚邻苯二甲醛的化学改性或共聚合方法较少。

[1]Aso C，Tagami S.Cyclopolymerization of o-phthalaldehyde[J].Journalof Polymer Science Part B Polymer Letters，1967，5(3):217－220.

[2]AYaTemkin.Radiation－induced catalytic polymerization.Theory[J].Journal of Polymer Science Part A(Polymer Physics)，1967，5(1):211－223.