一种聚马来酰亚胺聚合物及其制备方法与应用技术

技术编号:8409307 阅读:259 留言:0更新日期:2013-03-14 00:18
本发明专利技术公开了一种聚马来酰亚胺聚合物及其制备方法与应用。本发明专利技术首次以叠氮钠与末端为卤素的马来酰亚胺物质为原料,通过叠氮与马来酰亚胺的环加成反应制备聚马来酰亚胺聚合物。叠氮与马来酰亚胺的环加成反应是一种点击化学反应,不需采用催化剂,纯化工艺简单;并且,马来酰亚胺物质可溶解于大部分有机溶剂中,而叠氮钠则几乎不溶于有机溶剂中,因此两者之间的反应是一种两相反应,利用两相反应的优点实现过量叠氮钠的分离,简化了合成工艺。本发明专利技术的反应温度较低,且不会产生异构体,保证了产物结构的单一性,制备得到的聚马来酰亚胺聚合物具有良好的耐热性,粘结性能好。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于高分子材料合成
,特别涉及一种聚马来酰亚胺聚合物及其制备方法与应用
技术介绍
2001年美国诺贝尔化学奖获得者、史格堡研究院(Skaggs institute)化学生物研究所的研究员贝瑞·夏普利斯(K.Barry Sharpless)发展出一种名为“click chemistry(点击化学)”的新技术,在化学合成领域掀起了一场风暴,成为目前国际医药领域最吸引人的发展方向,被业界认为是未来加快新药研发最有效的技术之一。“点击化学”通过一系列可靠的化学反应成功构建新的药效团。所述的可靠的化学反应是指这些反应能够产生高立体选择性的产物,且其副产物无害而对氧气和水不敏感,这意味着产物具有相当高的稳定性。“点击化学”被认为是一项非常理想的技术,主要用于研发和制造可用于医学诊断和新药开发的新型生化标记物。Sharpless小组研究的主要有三类点击化学反应:亲核开环反应、环加成反应和官能团保护反应,亲核开环反应非常适于水溶液中反应,而环加成反应则没有溶剂依赖性且更接近于“点击化学”所要求的高效、高选择性。在环加成反应中应用较广的是含杂原子的环加成反应,如狄尔斯-阿尔德反应(Diels-Alder)环加成和1,3-偶极环加成等,其中以一价铜催化的叠氮与炔的Huisgen1,3-偶极环加成反应最为突出。点击化学方法已被广泛地应用于高分子领域,研究的较多的是叠氮与炔基之间的反应,关于叠氮与马来酸酐之间的反应的研究较少。但实际上叠氮与马来酸酐的反应是一种高效且有用的环加成反应。近年来,利用叠氮与炔基进行点击化学的研究比较热门,然而关于叠氮与马来酸酐上的双键之间反应研究的比较少,尤其是利用末端为卤素的马来酰亚胺物质与叠氮钠之间反应,国内外暂时还没有相关文献报道。
技术实现思路
本专利技术的首要目的在于克服现有技术的缺点与不足,提供一种聚马来酰亚胺聚合物。本专利技术的另一目的在于提供所述的聚马来酰亚胺聚合物的制备方法。该方法采用叠氮与马来酰亚胺进行Click反应而合成聚马来酰亚胺聚合物。本专利技术的再一目的在于提供所述的聚马来酰亚胺聚合物的应用。本专利技术的目的通过下述技术方案实现:一种聚马来酰亚胺聚合物,具有如下结构通式:所述的n为20~10000,优选为235~1356;所述的Y为O或NH,优选为O;所述的R1为苯环、-(CH2)a-或-CHR3-,优选为苯环或-(CH2)a-;所述的a为1、2、3、4、5、7、8、9或1 0,优选为1;所述的R3优选为H、CH3、苯环或(CH2)e-CH3;所述的e优选为1、2、3、4、5、6、7、8、9或10;所述的R2为-(CH2)m’-、-CH2CH3CCH3CH2-、-CCH2-、-C6H5CHCH2CH2-、-CH2CHCH3-、-CH2CH=CHCH2-、-(CH2)2OCH2O(CH2)2-或-(CH2)2O(CH2)2O(CH2)2-,优选为-(CH2)m’-;所述的m’为1、2、3、4、5、6、7、8、9或10,优选为2、3或5;所述的聚马来酰亚胺聚合物的制备方法,包括如下步骤:将一端含有马来酰亚胺基团、另外一端含有卤素基团的物质A与叠氮钠按摩尔比是1:1~10同时加入溶剂E中进行反应,得到反应液;在将该反应液浓缩后沉淀于溶剂F中,离心后取固体粉末,用水洗涤干净,真空干燥,得到聚马来酰亚胺聚合物;所述的物质A与溶剂E的摩尔比优选为1:20~200;所述的溶剂E为四氢呋喃、二甲基亚砜、二氯甲烷、三氯甲烷、二甲基甲酰胺、甲基丁酮、甲基异丁酮、乙腈或吡啶,优选为二甲基亚砜、二甲基甲酰胺、四氢呋喃或二氯甲烷;所述的反应的条件优选为于20~100℃反应6~72小时;所述的真空干燥优选在室温下进行;所述的物质A优选采用以下方法进行制备:将N-苯基马来酰亚胺物质、催化剂和物质B按摩尔比1:1~2:1~2加入溶剂C中,于0~25℃反应2~24小时,得到反应液B;依次用饱和碳酸氢钠水溶液、1M盐酸溶液洗涤反应液B,再用蒸馏水洗涤反应液B至中性后用无水硫酸镁干燥,过滤,取滤液,浓缩得到浓缩液,将浓缩液沉淀于溶剂F中,得到纯净的物质A;所述的N-苯基马来酰亚胺物质与溶剂C的摩尔比优选为1:20~100;所述的N-苯基马来酰亚胺物质的其结构式通式如下:所述的Z为Cl、Br或OH,优选Cl或OH;所述的R1为苯环、-(CH2)a-或-CHR3-,优选为苯环或-(CH2)a-;所述的a为1、2、3、4、5、7、8、9或10,优选为1;所述的R3优选为H、CH3、苯环或(CH2)e-CH3;所述的e优选为1、2、3、4、5、6、7、8、9或10;所述的N-苯基马来酰亚胺物质优选为如下结构的物质:(a)4-(2,5-二氧代-4,5-二氢-1H-吡咯-1-基)苯甲酸、(b)2-(2,5-二氧代-2,5-二氢-1H-吡咯-1-基)乙酸、(c)4-(2,5-二氧代-4,5-二氢-1H-吡咯-1-基)苯甲酰氯或(d)2-(2,5-二氧代-2,5-二氢-1H-吡咯-1-基)乙酰氯;所述的物质B的通式为HYR2X;所述的X优选为溴或氯;所述的Y为O或NH,优选为O;所述的R2为-(CH2)m’-、-CH2CH3CCH3CH2-、-CCH2-、-C6H5CHCH2CH2-、-CH2CHCH3-、-CH2CH=CHCH2-、-(CH2)2OCH2O(CH2)2-或-(CH2)2O(CH2)2O(CH2)2-,优选为-(CH2)m’-;所述的m’为1、2、3、4、5、6、7、8、9或10,优选为2、3或5;所述的物质B为氯乙醇、氯丙醇、氯丁醇、溴乙醇、溴丙醇、溴丁醇、氯戊醇、溴戊醇、氯己醇、溴己醇、氯庚醇、溴庚醇、3-氯-2,2-二甲基-1-丙醇、2-氯乙氧基乙醇、7-氯-1-庚醇、1-氯-2-甲基-2-丙醇、5-氯-1-戊醇、1-氯-2-丙醇、反-4-氯巴豆醇、双(2-氯乙氧基)甲烷、1,2-二(2-氯乙氧基)乙烷或3-氯-1-苯基-1-丙醇,优选为氯乙醇、溴乙醇、氯丙醇或氯戊醇;所述的溶剂C为二氯甲烷、四氢呋喃、无水乙醚、丙酮、甲苯、苯、三氯甲烷、环己酮或甲基丁酮,优选为二氯甲烷、四氢呋喃、甲苯或三氯甲烷;所述的催化剂为吡啶、三乙胺、对甲苯磺酸钠或浓硫酸,优选为吡啶、三乙胺或对甲苯磺酸钠;所述的溶剂F优选为乙醚、正己烷或环己烷;所述的聚马来酰亚胺聚合物可作为耐高温基材应用于航空和军民领域、也应用于阻燃剂本文档来自技高网
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【技术保护点】
一种聚马来酰亚胺聚合物,其特征在于具有如下结构通式:所述的n为20~10000;所述的Y为O或NH;所述的R1为苯环、?(CH2)a?或?CHR3?;所述的a为1、2、3、4、5、7、8、9或10;所述的R3为H、CH3、苯环或(CH2)e?CH3;所述的e为1、2、3、4、5、6、7、8、9或10;所述的R2为?(CH2)m’?、?CH2CH3CCH3CH2?、?CCH2?、?C6H5CHCH2CH2?、?CH2CHCH3?、?CH2CH=CHCH2?、?(CH2)2OCH2O(CH2)2?或?(CH2)2O(CH2)2O(CH2)2?;所述的m’为1、2、3、4、5、6、7、8、9或10。FDA00002358894000011.jpg

【技术特征摘要】
1.一种聚马来酰亚胺聚合物,其特征在于具有如下结构通式:
所述的n为20~10000;
所述的Y为O或NH;
所述的R1为苯环、-(CH2)a-或-CHR3-;
所述的a为1、2、3、4、5、7、8、9或10;
所述的R3为H、CH3、苯环或(CH2)e-CH3;
所述的e为1、2、3、4、5、6、7、8、9或10;
所述的R2为-(CH2)m’-、-CH2CH3CCH3CH2-、-CCH2-、-C6H5CHCH2CH2-、
-CH2CHCH3-、-CH2CH=CHCH2-、-(CH2)2OCH2O(CH2)2-或-(CH2)2O(CH2)2O(CH2)2-;
所述的m’为1、2、3、4、5、6、7、8、9或10。
2.权利要求1所述的聚马来酰亚胺聚合物的制备方法,其特征在于包括如
下步骤:
将一端含有马来酰亚胺基团、另外一端含有卤素基团的物质A与叠氮钠按
摩尔比是1:1~10同时加入溶剂E中,于20~100℃反应6~72小时,得到反
应液;在将该反应液浓缩后沉淀于溶剂F中,离心后取固体粉末,用水洗涤干
净,真空干燥,得到聚马来酰亚胺聚合物;
所述的物质A与溶剂E的摩尔比为1:20~200。
3.根据权利要求2所述的聚马来酰亚胺聚合物的制备方法,其特征在于:
所述的溶剂E为四氢呋喃、二甲基亚砜、二氯甲烷、三氯甲烷、二甲基甲酰胺、
甲基丁酮、甲基异丁酮、乙腈或吡啶。
4.根据权利要求2所述的聚马来酰亚胺聚合物的制备方法,其特征在于:
所述的物质A采用以下方法进行制备:将N-苯基马来酰亚胺物质、催化剂和物
质B按摩尔比1:1~2:1~2加入溶剂C中,于0~25℃反应2~24小时,得

\t到反应液B;依次用饱和碳酸氢钠水溶液、1M盐酸溶液洗涤反应液B,再用蒸
馏水洗涤反应液B至中性后用无水硫酸镁干燥,过滤,取滤液,浓缩得到浓缩
液,将浓缩液沉淀于溶剂F中,得到物质A;
所述的N-苯基马来酰亚胺物质与溶剂C的摩尔比为1:20~100。
5.根据权利要求4所述的聚马来酰亚胺聚合物的制备方法,其特征在于:
所述的N-苯基马来酰亚胺物质的结构式通式如下:
所述的Z为Cl、Br或OH;
所述...

【专利技术属性】
技术研发人员:胡继文邹海良刘国军涂园园
申请(专利权)人:中科院广州化学有限公司
类型:发明
国别省市:

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