[发明专利]一种新型聚轮烷及其制备方法

权利要求书

1.一种新型聚轮烷，其特征在于，该聚轮烷具有如下式I-式V中任一项 所示的结构：

其中：

R＝C₁～C₈的直链烷烃；

n＝3～440，m＝2～6；

R'＝Cl，Br或OH。

2.一种新型聚轮烷的制备方法，其特征在于，包括步骤：

S1，提供聚己内酯作为轴结构：

S2，将作为主体结构的烷氧基化柱[5]芳烃和聚己内酯在有机溶剂中自组 装，得到聚准轮烷：

S3，在碱性催化剂作用下，聚准轮烷与含有体积较大基团的封端试剂进 行酯化反应，得到聚轮烷；

其中，聚己内酯、烷氧基化柱[5]芳烃、催化剂和封端试剂的摩尔比为1： 6～1000：2～90：2～90；

所述聚己内酯的结构为：

n＝3～440，m＝2～6；

所述烷氧基化柱[5]芳烃的结构为：

R＝C1～C8的直链烷烃；

所述封端试剂的结构为：

R'＝Cl，Br，OH

所述碱性催化剂为三乙胺(TEA)、吡啶(Py)或4-N,N-二甲基氨基吡啶 (DMAP)。

3.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，聚己内酯、烷氧基化 柱[5]芳烃、催化剂和封端试剂的摩尔比为：1：6～100：2～60：2～80或1： 10～500：4～60：4～90或1：10～800：6～60：6～80或1：10～900：8～70： 8～90或1：30～1000：12～90：12～90。

4.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，所述步骤S1包括： 通过含有至少两个羟基的小分子引发ε-己内酯的活性开环，聚合得到分子量可 调控且窄分子量分布的聚己内酯。

5.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于，所述步骤S1中的聚 己内酯的数均分子量在0.8×10³～1×10⁵g/mol的范围内进行调控，具有1.01～ 1.35的分子量分布。

6.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，所述步骤S2的自组 装的反应温度为0～50℃，反应时间为5min～12h。

7.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，所述步骤S2中的有 机溶剂为N,N-二甲基甲酰胺、四氢呋喃、丙酮、二氯甲烷、三氯甲烷、苯、 甲苯、二甲苯或氯苯。

8.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，所述步骤S3的酯化 反应的温度为20～50℃，时间为2～72h。

9.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，所述步骤S3包括： 将封端试剂在0～30℃直接与聚准轮烷混合；或者将封端试剂配成溶液后在 0～30℃下在5min～2h内与聚准轮烷混合。

10.根据权利要求9所述的制备方法，其特征在于，所述步骤S3还包括 纯化步骤，该纯化步骤包括：S31，将酯化反应结束后的反应体系倒入沉淀溶 液进行沉淀，得到粗产物；S32，将粗产物通过柱层析进行分离，得到含有产 物的淋洗液；以及S33，将淋洗液浓缩，然后在沉淀溶液中沉淀，得到提纯产 物。

11.根据权利要求10所述的制备方法，其特征在于，所述步骤S31和S33 中的沉淀溶液选自由以下溶剂组成的组中的至少一种：甲醇、乙醇、乙腈、 水或乙醚。

12.根据权利要求10所述的制备方法，其特征在于，所述步骤S32中的 柱层析的固定相为硅胶，流动相为乙酸乙酯与石油醚的混合溶液或二氯甲烷 与石油醚的混合溶液的混合溶液。