专利名称：一种环状聚合物及其制备方法
技术领域：
本发明属于高分子聚合物领域，具体涉及一种具有优良的荧光和电化学特性的环 状聚合物，尤其涉及环状聚苯乙烯咔唑及其制备方法。
背景技术：
环型聚合物由于缺少端基，因而在某些方面具有与线型聚合物完全不同的性质。 如，环型聚合物具有较小的流体力学半径、粘性降低、较大的折射指数和较高的玻璃化转变 温度。在过去的几十年中，尽管环型聚合物的合成手段相对于线型的聚合物来说要求高得 多，但环型聚合物的特殊性质及其重要性引起了高分子界广泛的注意。到目前为止，环型聚合物的合成方法主要有两种一种是通过环型小分子不断发 生扩环反应得到环型聚合物的扩环法，另一种是利用α，ω-双官能团的线型聚合物的单 分子内的关环法。关环法对单体的要求低、单体的选择范围广，是目前合成环型聚合物的主 要方法。近来，可控自由基聚合(CRP)的发展，例如氮氧稳定自由基聚合(NMP)，原子转移 自由基聚合(ATRP)和可逆加成-断裂(RAFT)自由基聚合等，由于使用这些聚合手段可以 广泛得到具有功能化端基和分子量分布窄的线型聚合物前体，因而引起了合成环型聚合 物的广泛关注。另外，利用α，ω-双官能团的线型聚合物通过由Sharpless等最近提出 的“click”化学的关环反应也给合成环型聚合物带来了很大的方便。Grayson et al.等 第一次报道了通过α，ω-双官能团的线型PS的“click”关环反应几乎定量地得到了环 型 PS (参见=Laurent, B. A. ；Grayson, S. Μ. J. Am. Chem. Soc. 2006，128，4238-4239.)。最 近，Zhao et al.等报道了利用“click”化学和ATRP方法成功制备了侧链含有偶氮苯基 团的环型液晶聚合物(SCLCP)(参见Han，D. H. ；Tong, X. ；Zhao, Y. ；Galstian, T. ；Zhao, Y. Macromolecules,2010，43，3664.)。在过去的几十年中，就我们所知，环型的均聚物和共聚物，包括太阳型、蝌蚪型、 “8”字型和θ -型环型聚合物不断地被报道，然而，具有荧光和电化学特性的多功能环型聚 合物由于受到其线型聚合物合成难度大的限制，未见报道。
发明内容
本发明目的是提供一种环状聚合物及其制备方法。为达到上述目的，本发明采用的技术方案是一种环状聚合物，所述环状聚合物为 环状聚苯乙烯咔唑，其PDI为1.2以下，Mn为2500 10000，其结构式如下所示
权利要求
一种环状聚合物，其特征在于所述环状聚合物为环状聚苯乙烯咔唑，其PDI为1.2以下，Mn为2500～10000，其结构式如下所示FSA00000339370400011.tif
2.一种制备权利要求1所述环状聚合物的方法，其特征在于，包括以下步骤(1)以苯乙烯咔唑为单体，通过原子转移自由基聚合合成α-炔基-ω-溴的双官能团 线型聚苯乙烯咔唑；(2)进行叠氮化反应，将步骤(1)所得线型聚苯乙烯咔唑的端基溴转化为叠氮基，得到 α -炔基-ω -叠氮基的双官能团线型聚苯乙烯咔唑；(3)最后通过分子内的点击化学环化反应得到环状聚苯乙烯咔唑。
3.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，步骤(1)具体为在无水无氧条件 下，以苯乙烯咔唑为单体，以2-溴-异丁酸-3-炔基-正丁酯为引发剂，以溴化亚铜为催化 剂，以Ν，Ν，Ν'，N"，Ν〃 -五甲基二乙烯三胺为配体，以苯甲醚为溶剂，在70 80°C下，搅 拌条件下，反应制备α-炔基-ω-溴的双官能团线型聚苯乙烯咔唑；其中，单体、引发剂、催 化剂、配体的摩尔比为30 40 1 3 1。
4.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，步骤(1)中所述α-炔基-ω-溴的
5.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，步骤(2)中所述α-炔基-ω-叠氮双官能团线型聚苯乙烯咔唑的结构式为基的双官能团线型聚苯乙烯咔唑的结构式为
6.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，步骤(3)中，线型聚苯乙烯咔唑的叠 氮化物在反应液中的最高质量浓度在3 7X 10_4g/mL以下。
全文摘要
本发明公开了一种环状聚合物，所述环状聚合物为环状聚苯乙烯咔唑，其PDI为1.2以下，Mn为2500～10000；其制备方法，包括以下步骤(1)以苯乙烯咔唑为单体，通过原子转移自由基聚合合成α-炔基-ω-溴的双官能团线型聚苯乙烯咔唑；(2)使用叠氮化钠将步骤(1)所得线型聚苯乙烯咔唑的端基溴转化为叠氮基，得到α-炔基-ω-叠氮基的双官能团线型聚苯乙烯咔唑；(3)最后通过分子内的点击化学环化反应得到环状聚苯乙烯咔唑。本发明合成的环状聚苯乙烯咔唑相对于线型聚苯乙烯咔唑具有更好的热稳定性、荧光特性以及电化学特性。
文档编号C08F8/48GK101974114SQ20101053729
公开日2011年2月16日 申请日期2010年11月10日 优先权日2010年11月10日
发明者周年琛, 张正彪, 朱兴, 朱秀林, 程振平 申请人:苏州大学