[发明专利]含光产酸基团的苯乙烯衍生物-甲基丙烯酸酯共聚物、其制备及其应用

权利要求书

1.一种含鎓盐光产酸基团的苯乙烯衍生物与甲基丙烯酸酯单体的多元共聚物，具有如通式(I)所示的结构：

其中x，y，z分别为三种聚合单体的聚合度，R₁是各种鎓盐阳离子基团，选自如下结构：

其中R₄，R₅表示C₁-C₄烷基，R₆表示C₁-C₆烷基或C₆-C₁₀芳基，R₇，R₈，R₉表示H或C₁-C₄烷基，R₁₀表示H或C₁-C₂烷基，R₁₁表示C₁-C₆烷基或C₆-C₁₀芳基；

R₂部分为H，部分为可酸解的保护基，可酸解的保护基为如下的叔丁氧羰基或者三甲基硅基：

R₃是选自如下结构的基团中的1个或2个：

-H，-CH₃，-CH₂CH₃，-CH(CH₃)₂，-C(CH₃)₃，-CH₂CH₂OH，

2.根据权利要求1的通式(I)所示的含光产酸基团的聚合物结构，其中三种单体的聚合比例x∶y∶z为：2-20％∶18-80％∶80-0％。

3.根据权利要求1的通式(I)所示的含光产酸基团的聚合物结构，其中三种单体的聚合比例x∶y∶z为：5-15％∶40-80％∶55-5％。

4.根据权利要求1的通式(I)所示的含光产酸基团的聚合物结构，R₂是氢或叔丁氧羰基，氢与叔丁氧羰基比例为20-80％∶80-20％。

5.根据权利要求书1所述的多元共聚物的制备方法，其具体步骤如下：

(1)对苯乙烯磺酸钠、对乙酰氧基苯乙烯和甲基丙烯酸酯或甲基丙烯酸各单体分别按照一定的比例在适当的温度和极性溶剂中进行自由基聚合反应得到通式(II)所示的苯乙烯衍生物-甲基丙烯酸酯或苯乙烯衍生物-甲基丙烯酸的共聚物：

(2)通式(II)所示的聚合物在酸催化的条件下，乙酰氧基脱保护转化为酚羟基，得到如通式(III)所示的聚合物：

(3)通式(III)所示的聚合物在室温条件下合适的溶剂中，与鎓盐卤化物进行离子交换反应，得到如通式(IV)所示的聚合物衍生物：

(4)通式(IV)中的部分酚羟基在合适的溶剂中在有机碱或无机碱存在的条件下与二碳酸二叔丁基酯或三甲基氯硅烷反应，被叔丁氧羰基(t-BOC)或三甲基硅基保护，得到如通式(I)所示的聚合物的衍生物：

6.根据权利要求书5所述的方法，前三步反应是采用一锅法完成；第一、二步反应溶剂使用强极性溶剂二甲基亚砜，反应物的浓度为15-45重量％；引发剂为偶氮二异丁腈、过氧化苯甲酰，其中引发剂的量为总反应物量的1～5mol％；聚合反应温度控制在60～85℃范围内，反应时间为2～8小时；步骤(2)所述的酸为浓盐酸，用量为对乙酰氧基苯乙烯单体的1-3倍摩尔量，反应在常温下进行，反应时间为8-72h，酸催化水解反应完成后，在水中析出反应产物；步骤(3)使用的反应溶剂为甲醇、乙醇、丙酮、二甲基亚砜、N，N-二甲基甲酰胺或其混合，鎓盐卤化物与对苯乙烯磺酸钠单体的摩尔比为1-3∶1，反应在室温下搅拌进行，反应时间4～24h。