一种主链型偶氮苯聚合物及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种主链型偶氮苯聚合物及其制备方法。本发明专利技术首次采用硝基的还原偶联反应，制备主链型芳香偶氮聚合物。首先通过一系列反应合成不同类型单体，即共轭型单体与非共轭型单体；其次合成聚合体系所需的光催化剂，即负载在氧化锆上的金纳米粒子，通过一系列测试表征催化剂；最后在甲苯与异丙醇的混合溶剂以及氢氧化钾的存在下，进行单体的硝基还原偶联聚合反应，从而获得主链型芳香偶氮聚合物。本发明专利技术开发的制备方法中聚合反应组分单一、简单易行、提纯过程方便、反应条件温和等，具有低毒高效绿色环保的优点；据此得到的主链型芳香偶氮聚合物具有良好溶解性以及功能性，具有良好的光学应用价值。

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本专利技术公开了。本专利技术首次采用硝基的还原偶联反应，制备主链型芳香偶氮聚合物。首先通过一系列反应合成不同类型单体，即共轭型单体与非共轭型单体；其次合成聚合体系所需的光催化剂，即负载在氧化锆上的金纳米粒子，通过一系列测试表征催化剂；最后在甲苯与异丙醇的混合溶剂以及氢氧化钾的存在下，进行单体的硝基还原偶联聚合反应，从而获得主链型芳香偶氮聚合物。本专利技术开发的制备方法中聚合反应组分单一、简单易行、提纯过程方便、反应条件温和等，具有低毒高效绿色环保的优点；据此得到的主链型芳香偶氮聚合物具有良好溶解性以及功能性，具有良好的光学应用价值。【专利说明】
本专利技术属于高分子材料合成领域，具体涉及一种主链含有偶氮基团的共轭与非共轭聚合物及其制备方法。
技术介绍
芳香族偶氮化合物一直倍受化学家的青睐，至今已经历几百年的发展历史，并且经久不衰。芳香族偶氮化合物在传统的化学工业中作为染料、食品添加剂、自由基反应诱导剂等方面有着广泛的应用，还在药物释放和光电子化学领域展现出较好的前景。主要是由于芳香偶氮化合物具有在光和热的作用下可以发生光致顺反异构现象的特性和优良的光致变色性能，其在现代高
方面的研究也倍受人们的关注，在液晶材料、光化学分子开关、化学传感器、生物光敏剂以及非线性光学信息材料等领域有着广泛的应用潜力。基于芳香族偶氮化合物的以上应用价值，更多关于芳香族偶氮化合物的合成方法也被人们开发出来。众所周知，芳香族偶氮化合物的最经典的合成方法是重氮化偶合反应，随着对新型芳香族偶氮化合物的迫切需要，近年来又相继发展了一些更新更有效的合成方法。例如金属催化偶联反应、芳胺的氧化反应、硝基芳香化合物的还原偶联反应以及芳香偶氮氧化物的转化与还原等等。其中大部分的合成方法已经被用于制备芳香族偶氮聚合物。在现有技术中，制备芳香族偶氮聚合物基本方法是预先制备偶氮小分子化合物，然后再通过一定的基团或者自由基等反应制备芳香族偶氮聚合物。但是此类方法的实验过程比较繁琐，反应组分较多，造成了一定的资源浪费。目前一些原位合成偶氮聚合物的方法越来越受到人们的青睐。但是现如今原位合成芳香族偶氮聚合物也存在一定的劣势，例如反应体系中需要引入一些金属离子，反应条件比较苛刻，原料稳定性不高以及转化率低等等，造成了一定的环境污染与资源浪费。因此，需要寻求更多的制备方法以低毒高效绿色环保地合成芳香族偶氮聚合物。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种主链型偶氮苯聚合物的新型制备方法，合成的主链型偶氮苯聚合物包括共轭与非共轭型；本专利技术的另一种目的是提供一种新型结构的主链含有偶氮苯基团的聚合物，该聚合物具有良好的溶解性和功能性。为达到上述目的，本专利技术的总体构思是通过含双官能团(硝基)的一系列单体，在氙(Xe)灯辐照、纳米金催化条件下对各个单体分别进行硝基的还原偶合进而合成主链型共轭或非共轭偶氮苯聚合物。本 专利技术具体的技术方案为:一种主链型偶氮苯聚合物，其化学结构式为以下结构式中的一种:【权利要求】1.一种主链型偶氮苯聚合物，其特征在于:其化学结构式为以下结构式中的 一种: 2.根据权利要求1所述主链型偶氮苯聚合物，其特征在于:所述主链型偶氮苯聚合物的分子量为2145~30000克/摩尔。3.权利要求1所述主链型偶氮苯聚合物的制备方法，其特征在于包括以下步骤: (1)将氯酸金溶于超纯水得到氯酸金水溶液；然后将氧化锆粉末与氯酸金水溶液混合，搅拌均匀得到混合液；再将赖氨酸加入混合溶液中，室温搅拌0.5小时后，将硼氢化钠水溶液、盐酸溶液依次加入混合液中，室温搅拌24小时；得到产物为光催化剂； 其中，氧化锆与氯酸金、赖氨酸、硼氢化钠、盐酸的摩尔比为20.3: (0.3~.0.6): 10.6: (3.0 ~5.0): 3.0 ； (2)配制氢氧化钾的异丙醇溶液；然后将含硝基单体、甲苯、异丙醇、光催化剂依次加入氢氧化钾的异丙醇溶液中，超声分散得到聚合体系； 所述含硝基单体为化合物A、化合物B或者化合物C ； 所述化合物A的结构式为; 4.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于:步骤(1)中氧化锆粉末的粒径为20 ~100 nm。5.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于:在步骤(1)、步骤(3)完成后，分别对产物进行提纯处理，所述纯化过程包括以下步骤: (i)光催化剂的提纯处理:反应结束后，抽滤，用水、乙醇洗涤滤饼，将洗涤后的滤饼于60°C条件下真空干燥，即得到紫色产物为光催化剂； (?)主链型偶氮苯聚合物的提纯处理:在反应结束后，加入与反应液等体积量的四氢呋喃将反应液稀释，然后将稀释后的反应液滴入甲醇或者正己烷中，并加入饱和食盐水使得聚合物沉降出来，静置12~24小时后，抽滤，再将得到的滤饼用四氢呋喃溶解，再抽滤；将得到的滤液利用甲醇沉降得到固体物，经过抽滤，得到棕红色的产物，即为主链型偶氮苯聚合物。【文档编号】C08G73/00GK103936982SQ201410161213【公开日】2014年7月23日 申请日期:2014年4月21日 优先权日:2014年4月21日 【专利技术者】张伟, 王来兵, 李洁爱, 杨迪, 陈扬, 朱秀林, 屠迎锋, 程振平, 周年琛 申请人:苏州大学张家港工业技术研究院本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种主链型偶氮苯聚合物，其特征在于：其化学结构式为以下结构式中的一种：其中x > 2；y > 2，z > 2。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：张伟，王来兵，李洁爱，杨迪，陈扬，朱秀林，屠迎锋，程振平，周年琛，
申请(专利权)人：苏州大学张家港工业技术研究院，
类型：发明
国别省市：江苏;32