一种八臂杂臂星形聚合物的制备方法技术

本发明专利技术公开了一种八臂杂臂星形聚合物的制备方法。通过活性阴离子聚合法合成聚苯乙烯锂化合物，再利用其与单羟基七乙烯基多面体齐聚倍半硅氧烷在苯中发生加成反应得到七臂星形聚苯乙烯粗产物；利用分级沉淀法除去稍过量的低加成产物，即可得到纯的单羟基功能化七臂星形聚苯乙烯，并对其羟基进行叠氮化修饰得到含叠氮基团的七臂星形聚苯乙烯。另一方面，分别合成了末端含炔基的聚己内酯、聚乙二醇、聚甲基丙烯酸‑N,N‑二甲氨基乙酯、聚甲基丙烯酸叔丁酯，并利用它们与含叠氮基团的七臂星形聚苯乙烯发生端炔基与叠氮的环加成反应，制得产物；该方法具有反应效率高、反应条件温和、副反应少、的特点，本发明专利技术制备的星形聚合物结构及分子量可控，分子量分布较窄。

Preparation of an eight-arm Heteroarm star-shaped polymer

【技术实现步骤摘要】
一种八臂杂臂星形聚合物的制备方法本专利技术属于专利技术名称为一种八臂杂臂星形聚合物及其制备方法、申请号为2016108799632、申请日为2016年10月9日专利技术申请的分案申请，属于产品的制备方法部分。
本专利技术属于高分子合成领域，具体涉及一种八臂杂臂星形聚合物的制备方法。
技术介绍
星形聚合物一般是指由多个线型支链连接于同一中心核上所构成的一类支化聚合物。组成星形聚合物的线型支链称为星形聚合物的“臂”，而中心的多官能基团称为星形聚合物的“核”。根据“臂”的化学组成以及“核”结构的不同，可将星形聚合物大致分为同臂星形聚合物、杂臂星形聚合物以及树枝状星形聚合物。与线型聚合物相比，这类具有多臂拓扑结构的聚合物具有较小的流体动力学体积、较小的旋转半径、低结晶度以及低熔融粘度等特点，而这些性质与臂的数目、化学组成、分子量和分子量分布等分子参数密切相关。星形聚合物在许多领域具有潜在的应用价值，如催化、光学、生物工程、涂料、添加剂等，引起了科研工作者们的广泛关注。然而，合成结构和组成明确且分子量分布较窄的星形聚合物仍然是高分子合成领域一项具有挑战性的工作，目前可用于合成星形聚合物的方法主本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种八臂杂臂星形聚合物的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：(1) 制备含单羟基的七臂星形聚苯乙烯：以苯乙烯为单体，仲丁基锂为引发剂，以无水苯或环己烷为溶剂，在20～30℃条件下进行阴离子聚合反应，得到聚苯乙烯锂化合物；然后利用聚苯乙烯锂化合物与单羟基七乙烯基多面体齐聚倍半硅氧烷发生加成反应，得到含单羟基的七臂星形聚苯乙烯；(2) 制备含叠氮基团的七臂星形聚苯乙烯：惰性气氛中，在三乙胺的催化作用下，以无水四氢呋喃或二氯甲烷为溶剂，利用含单羟基的七臂星形聚苯乙烯和2‑溴异丁酰溴在20～50℃发生酯化反应，得到含溴的七臂星形聚苯乙烯；然后含溴的七臂星形聚苯乙烯与叠氮化钠在

【技术特征摘要】
1.一种八臂杂臂星形聚合物的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)制备含单羟基的七臂星形聚苯乙烯：以苯乙烯为单体，仲丁基锂为引发剂，以无水苯或环己烷为溶剂，在20～30℃条件下进行阴离子聚合反应，得到聚苯乙烯锂化合物；然后利用聚苯乙烯锂化合物与单羟基七乙烯基多面体齐聚倍半硅氧烷发生加成反应，得到含单羟基的七臂星形聚苯乙烯；(2)制备含叠氮基团的七臂星形聚苯乙烯：惰性气氛中，在三乙胺的催化作用下，以无水四氢呋喃或二氯甲烷为溶剂，利用含单羟基的七臂星形聚苯乙烯和2-溴异丁酰溴在20～50℃发生酯化反应，得到含溴的七臂星形聚苯乙烯；然后含溴的七臂星形聚苯乙烯与叠氮化钠在N,N-二甲基甲酰胺中，于40～80℃发生叠氮反应，得到含叠氮基团的七臂星形聚苯乙烯；(3)制备炔基封端的聚己内酯：惰性气氛中，在辛酸亚锡的催化作用下，以无水甲苯为溶剂，在60～80℃条件下，以丙炔醇为引发剂，引发ε-己内酯开环聚合反应，得到炔基封端的聚己内酯；(4)制备炔基封端的聚乙二醇：惰性气氛中，以聚乙二醇单甲醚为原料，以无水四氢呋喃为溶剂，以氢化钾为催化剂，在20～30℃条件下反应0.5～2小时，然后滴加溴丙炔的四氢呋喃溶液，接着在30～50℃条件下反应12～24小时，得到炔基封端的聚乙二醇；(5)制备炔基封端的聚甲基丙烯酸-N,N-二甲氨基乙酯：惰性气氛中，在三乙胺的催化作用下，以无水四氢呋喃或二氯甲烷为溶剂，以丙炔醇和2-溴异丁酰溴为原料，在60～80℃条件下发生酯化反应，制备末端修饰炔基的溴化合物；以末端修饰炔基的溴化合物为引发剂，以溴化亚铜和N,N,N′,N′′,N′′-五甲基二乙烯三胺为催化剂，以无水四氢呋喃或异丙醇为溶剂，在20～40℃条件下引发甲基丙烯酸-N,N-二甲氨基乙酯进行原子转移自由基聚合反应，得到炔基封端的聚甲基丙烯酸-N,N-二甲基氨基乙酯；(6)制备炔基封端的聚甲基丙烯酸叔丁酯：惰性气氛中，以步骤(5)制备的末端修饰炔基的溴化合物为引发剂，以溴化亚铜和N,N,N′,N′′,N′′-五甲基二乙烯三胺为催化剂，以无水四氢呋喃或异丙醇为溶剂，在25～40℃条件下引发甲基丙烯酸叔丁酯进行原子转移自由基聚合反应，得到炔基封端的聚甲基丙烯酸叔丁酯；(7)制备八臂杂臂星形聚合物：惰性气氛中，以步骤(2)制备的含叠氮基团的七臂星形聚苯乙烯（7PS-POSS-N3）为第一原料，以步骤(3)制备的炔基封端的聚己内酯、步骤(4)制备的炔基封端的聚乙二醇、步骤(5)制备的炔基封端的聚甲基丙烯酸-N,N-二甲氨基乙酯、步骤(6)制备的炔基封端的聚甲基丙烯酸叔丁酯中的一种为第二原料，在端炔基与叠氮的环加成点击反应催化剂和催化剂配体的存在下，以无水四氢呋喃为溶剂，于40～60℃反应12～24小时；得到所述八臂杂臂星形聚合物。2.根据权利要求1所述八臂杂臂星形聚合物的制备方法，其特征在于：所述八臂杂臂星形聚合物的化学结构式如下：式中，R1为；R2选自、、或；m=10～40，n=10～60。3.根据权利要求2所述八臂杂臂星形聚合物的制备方法，其特征在于：R2选自或者。4.根据权利要求1所述八臂杂臂星形聚合物的制备方法，其特征在于：步骤(1)～(7)中各反应物的比例如下：所述仲丁基锂与苯乙烯的摩尔比为1∶(10～50)；所述聚苯乙烯锂化合物与单羟基七乙烯基多面体齐聚倍半硅氧烷的摩尔比为(8.3～9)∶1；所述单羟基的七臂星形聚苯乙烯、2-溴异丁酰溴及三乙胺的摩尔比为1∶(5～20)∶(5～20)；所述含溴的七臂星形聚苯乙烯与叠氮化钠的摩尔比为1∶(5～20)；所述丙炔醇、ε-己内酯及辛酸亚锡的摩尔比为1∶(50～100)∶(0.25～0.5)；所述聚乙二醇单甲醚、氢化钾及溴丙炔的摩尔比为1∶(2～5)∶(3～5)；所述丙炔醇、2-溴异丁酰溴及三乙胺的摩尔比为1∶(1～1.5)∶(1～1.5)；所述末端修饰炔基的溴化合物、甲基丙烯酸-N,N-二甲氨基乙酯、溴化亚铜及N,N,N′,N′′,N′′-五甲基二乙烯三胺的摩尔比为1∶(10～100)∶1∶1；所述末端修饰炔基的溴化合物、甲基丙烯酸叔丁酯、溴化亚铜及N,N,N′,N′′,N′′-五甲基二乙烯三胺的摩尔比为1∶(10～100)∶1∶1；所述第一原料、第二原料、...

【专利技术属性】
技术研发人员：何金林，晏雪生，倪沛红，戴礼兴，徐俊，张明祖，
申请(专利权)人：苏州大学，
类型：发明
国别省市：江苏,32