[发明专利]一种聚乙二醇化的荧光脂肪族聚酰胺酰亚胺及其制备方法与用途

说明书

技术领域

本发明属于高分子化学领域，具体涉及一种聚乙二醇化的荧光脂肪族聚酰胺酰亚胺及其制备方法与用途。

背景技术

聚酰胺酰亚胺是一类先进的工程材料，兼有聚酰胺和聚酰亚胺优异的机械强度、热稳定性和柔顺性。最近，聚酰胺酰亚胺在膜材料、太阳能电池用凝胶电解质和荧光聚合物方面受到了很大的关注。通常来说，聚酰胺酰亚胺是没有荧光的，只有芳香族或有荧光基元修饰的半芳香族聚酰胺酰亚胺才有荧光。Endo教授提出了设计强荧光聚酰亚胺的基本原则：必须使用脂环族二胺和含有柔顺单元的芳香族二酸酐。相反，由于酰胺基团的禁阻跃迁合淬灭效应，脂肪族聚酰胺既没有吸收也没有荧光。

中国专利文献CN102241822A公开了一种脂肪族聚酰胺酰亚胺，其可溶性好，在有机溶剂NMP、DMF、DMAc或DMSO中加热到60℃后，即可全部溶解，溶解度>6g/100mL，克服了芳香族PAI的难溶性、难加工成型的不足之处。然而，该脂肪族聚酰胺酰亚胺既没有吸收也没有荧光。

因此，研究溶解度较好的脂肪族聚酰胺酰亚胺具有重要意义。

发明内容

为此，本发明提出一种聚乙二醇化的荧光脂肪族聚酰胺酰亚胺，进而提供其制备方法与用途。

为解决上述技术问题，本发明是通过以下技术方案来实现的：

本发明提供一种聚乙二醇化的荧光脂肪族聚酰胺酰亚胺，具有式(Ⅲ)所示的结构，

其中，x、y分别表示的为对应重复单元的重复单元数，x选自0～300的整数，y选自0～150的整数，且x和y不同时选自0，P表示的为聚乙二醇类残基，R选自包括C2～C18的烃基、包括C2～C18的脂环基烃基、包括C2～C18的芳基烃基。

优选地，本发明上述聚乙二醇化的荧光脂肪族聚酰胺酰亚胺，

P选自

x选自0～250的整数，y选自0～125的整数，n选自1～1000的整数，R选自包括C2～C12的烃基、包括C2～C12的脂环基烃基、包括C2～C12的芳基烃基。

进一步优选地，本发明上述聚乙二醇化的荧光脂肪族聚酰胺酰亚胺，

x选自0～200的整数，y选自0～100的整数，n选自1～500的整数，R选自包括C3、C5、C10的烃基或包括C8的芳基烃基。

进一步优选地，本发明上述聚乙二醇化的荧光脂肪族聚酰胺酰亚胺，

x选自0～100的整数，y选自0～50的整数，n选自1～100的整数，

R选自

本发明还提供一种制备上述聚乙二醇化的荧光脂肪族聚酰胺酰亚胺的中间体，具有式(Ⅰ)所示的结构，

其中，x、y分别表示的为对应重复单元的重复单元数，x选自0～300的整数，y选自0～150的整数，且x和y不同时选自0，R选自包括C2～C18的烃基、包括C2～C18的脂环基烃基、包括C2～C18的芳基烃基。

本发明还提供一种上述中间体的制备方法，包括以下步骤：

其中，x、y分别表示的为对应重复单元的重复单元数，x选自0～300的整数，y选自0～150的整数，且x和y不同时选自0，R选自包括C2～C18的烃基、包括C2～C18的脂环基烃基、包括C2～C18的芳基烃基。

优选地，本发明上述中间体的制备方法，包括以下步骤：

优选地，本发明上述中间体的制备方法，包括以下步骤：

(1)式(d)所示的化合物的制备：将式(a)所示的化合物、碱溶于极性非质子性溶剂中，在冰浴和氩气保护下，搅拌下缓慢滴加式(b)所示的化合物，室温下搅拌反应，制得式(c)所示的化合物；将式(c)所示的化合物溶于极性非质子性溶剂中，氩气保护下，搅拌下分批加入叠氮化钠，50～60℃搅拌反应，即得式(d)所示的化合物；

(2)式(g)所示的化合物的制备：将式(e)所示的化合物和式(f)所示的化合物溶于冰醋酸中，室温避光下搅拌反应过夜，即得式(g)所示的化合物；

(3)式(Ⅱ)所示的化合物的制备：将式(g)所示的化合物和式(d)所示的化合物溶于极性非质子性溶剂和水的混合溶剂中，搅拌下加入硫酸铜和抗坏血酸钠，室温下搅拌反应，即得式(Ⅱ)所示的化合物；