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【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于高分子聚合物合成技术及聚合物催化应用领域,涉及一种双磺酰叠氮类单体、双炔类单体的加成聚合反应构建聚1-(n-磺酰基)-4-取代的1,2,3-三唑的方法,所制备的聚合物具有两亲性,其与金属配位后能够作为一种纳米催化剂用于小分子转化反应,具有很好的催化性能。
技术介绍
1、sharpless和meldal在2002年发现了“点击反应”,由于其具有原子经济性高、效率高、反应条件温和和底物范围广等显著优点,已被进一步发展为“点击聚合”。迄今为止,使用“cu(ⅰ)催化的叠氮-炔烃聚合”已经获得了一系列结构多样的聚三唑,2005年,荷兰阿姆斯特丹大学的reek课题组(click-chemistry as an efficient synthetic tool for thepreparation of novel conjugated polymers)采用含芴的双叠氮单体与芳香双炔单体,以铜/醋酸铜作为催化剂,在thf/mecn的混合溶剂中反应160h,成功制备了以1,4-双取代三唑环为重复基元的共轭荧光聚合物;2007年华南理工大学的唐本忠课题组(clickpolymerization:facile synthesis of functional poly(aroyltriazole)s bymetal-free,regioselective 1,3-dipolar polycycloaddition)报道了一种无催化剂催化的点击聚合反应,设计了一种羰基活化的炔烃,它在100℃下可以与双叠氮在dmf等极性溶剂中发生聚合反应
技术实现思路
1、为了开发一种兼具有硫元素和氮元素的聚磺酰三唑功能高分子,本专利技术提供一种双磺酰叠氮与双端炔通过点击聚合构建聚磺酰三唑类高分子化合物的方法,该方法具有反应条件温和,所得聚合物具有分子量高,产率高和结构明确的优势。同时以该方法所得到的聚合物可以作为大分子配体,与相应的金属配位后可以作为大分子催化剂有效的催化一系列小分子转化反应,例如在水相中通过自组装策略制备纳米级催化剂,可实现催化剂含量在ppm级别的催化反应。
2、本专利技术的技术方案:
3、一种聚1-(n-磺酰基)-4-取代的1,2,3-三唑的制备方法,包括以下制备步骤:
4、准确称量1摩尔当量二磺酰叠氮类单体a、1摩尔当量二炔类单体b、0.1-1摩尔当量的铜催化剂、0.1-2摩尔当量的酸和0.1-2摩尔当量的碱,溶解于溶剂中,控制反应体系中二磺酰叠氮类单体a的反应浓度控制在0.1-1.0m;将反应溶液在空气氛围中、0-120℃下持续搅拌1-24h后,停止反应;然后将反应溶液用沉降剂进行沉降,继而离心收集沉淀粗产物,使用n,n-二甲基甲酰胺溶解粗产物,在沉降剂中沉降洗涤三次,洗去残余的单体和酸碱;最后用n,n-二甲基甲酰胺复溶粗产物,用乙二胺四乙酸二钠盐溶液洗去铜催化剂,在水中透析除去溶剂,产物冷冻干燥至恒重;
5、反应通式如下:
6、
7、其中,a为二磺酰叠氮类化合物,b为二炔类化合物;
8、二磺酰叠氮类单体a的结构为:
9、
10、二炔类单体b的结构为:
11、
12、r1为芳香基或烷基,r2为烷基、芳香基或醚链;
13、聚合度n大于8,所得聚合物的重均分子量范围为5000-30000g/mol,多分散系数分布范围1.0-1.7;
14、所述沉降剂为乙醚、甲基叔丁基醚或甲醇;
15、所述铜催化剂为氯化亚铜、溴化亚铜、碘化亚铜、六氟磷酸四乙腈铜或四氟硼酸四乙腈铜;
16、所述的碱为三乙胺、n,n-二异丙基乙胺或1,8-二氮杂二环十一碳-7-烯;
17、所述酸为对苯二甲酸、苯甲酸、冰醋酸或三氟甲磺酸;
18、所述的溶剂为1,2-二氯乙烷、乙腈、丙酮、甲苯或二氯甲烷中的一种以任意比例与n,n-二甲基甲酰胺混合。
19、上述制备方法得到的聚1-(n-磺酰基)-4-取代的1,2,3-三唑用于制备纳米粒子,步骤如下:用上述制备方法制备聚1-(n-磺酰基)-4-取代的1,2,3-三唑,将铜催化剂与聚合物混合后溶解于溶剂中,在23℃~50℃内搅拌1-12h制成母液,母液中一价铜的浓度为0.1mm-1m;将上述母液加入去离子水中稀释制备粒径范围为10-500nm的纳米粒,稀释倍数为1-100倍,稀释后的水溶液中的纳米粒子作为大分子催化剂用于后续痕量催化反应。
20、所述的溶剂为n,n-二甲基甲酰胺或二甲基亚砜。
21、所述铜催化剂为碘化亚铜、氯化亚铜、六氟磷酸四乙腈铜;
22、上述纳米粒子用于催化“点击反应”,步骤如下:
23、取上述制备好的含有纳米粒子的水溶液进一步稀释1-100倍,向其中加入1摩尔当量的叠氮和1.2-2摩尔当量的炔烃,使得纳米粒子中的一价铜与叠氮的摩尔比为50-100ppm;反应体系在25-80℃下搅拌8-24h;反应结束后,通过过滤直接得到产物或用氘代试本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种聚1-(N-磺酰基)-4-取代的1,2,3-三唑的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:
2.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,所述沉降剂为乙醚、甲基叔丁基醚或甲醇。
3.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,所述铜催化剂为氯化亚铜、溴化亚铜、碘化亚铜、六氟磷酸四乙腈铜或四氟硼酸四乙腈铜。
4.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,所述的碱为三乙胺、N,N-二异丙基乙胺或1,8-二氮杂二环十一碳-7-烯。
5.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,所述酸为对苯二甲酸、苯甲酸、冰醋酸或三氟甲磺酸。
6.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,所述的溶剂为1,2-二氯乙烷、乙腈、丙酮、甲苯或二氯甲烷中的一种,或以任意比例与N,N-二甲基甲酰胺混合。
7.权利要求1~6任一制备方法得到的聚1-(N-磺酰基)-4-取代的1,2,3-三唑用于制备纳米粒的方法,其特征在于,步骤如下:用上述制备方法制备聚1-(N-磺酰基)-4-取代的1,2,3-三唑,将铜催化剂与聚合物混合后溶解于溶剂中,在23
8.根据权利要求7所述的方法,其特征在于,所述的溶剂为N,N-二甲基甲酰胺或二甲基亚砜。
9.权利要求7或8所述的方法得到的纳米粒子用于催化“点击反应”,其特征在于,步骤如下:
...【技术特征摘要】
1.一种聚1-(n-磺酰基)-4-取代的1,2,3-三唑的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:
2.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,所述沉降剂为乙醚、甲基叔丁基醚或甲醇。
3.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,所述铜催化剂为氯化亚铜、溴化亚铜、碘化亚铜、六氟磷酸四乙腈铜或四氟硼酸四乙腈铜。
4.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,所述的碱为三乙胺、n,n-二异丙基乙胺或1,8-二氮杂二环十一碳-7-烯。
5.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,所述酸为对苯二甲酸、苯甲酸、冰醋酸或三氟甲磺酸。
6.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,所述的溶剂为1,2-二氯乙烷、乙腈、丙酮、甲苯或二氯甲烷中的一种,或以任意比例与...
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