[发明专利]一种联二炔单体及其制备方法、一种聚联二炔及其制备方法和应用

说明书

本发明公开了一种联二炔单体及其制备方法、一种聚联二炔及其制备方法和应用，联二炔单体的结构通式为：其中，A为(CH₂)_n，n为自然数。单体的合成方法是：环状酸酐和2,4‑己二炔‑1,6‑二醇在熔融状态下或者溶液状态下发生酯化反应，生成单体，其反应式如下：聚联二炔的结构通式为：聚联二炔的合成方法是：将单体生长成晶体，然后在光辐射、加热、微波辐射或电子辐射条件下，或者自发发生聚合反应，生成晶体状的聚联二炔。该单体结构简单，合成方法简单，合成成本低。该聚联二炔合成方法简单，条件温和，可用于检测各种常规溶剂和制备二维超分子材料。

技术领域

本发明涉及功能材料技术领域，具体涉及一种联二炔单体及其制备方法、一种聚联二炔及其制备方法和应用。

背景技术

日常和工业生产中，需要使用各种溶剂。一般，这些溶剂和水溶液都是无色透明，使得它们很容易被混淆。这些溶剂有的具有毒性，易燃易爆，如果混淆，就会引起各类安全事故，比如甲醇和乙醇。为了区别和鉴定这些溶剂，需要使用各种分析仪器(如核磁共振)。但是，分析仪器一般价格较高，操作复杂，效率不高。人们也可以通过闻气味来大致判断溶剂种类，但因为溶剂的毒性及易燃易爆，这种粗糙的方法具有相当大的危险性。因此，建立肉眼可见的方法，比如，通过某种试剂在不同溶剂中表现出不同的颜色和形貌，以快速安全地判断溶剂的种类，具有重要实际意义。

聚联二炔是一种具有大共轭结构的聚合物，具有特殊的颜色。某些特殊结构的聚联二炔已经被用于检测不同的有机物。比如，Jong-Man Kim使用电纺丝技术，将聚联二炔纺织成膜，该膜对氯仿、四氢呋喃、乙酸乙酯和正己烷这四种溶剂显示不同的颜色。但是电纺丝成膜工艺复杂，成本高，而且这种应用范围窄，只能检测很少种类的溶剂，并且颜色变化差别不大。

发明内容

为了解决上述现有技术存在的问题，本发明提供了一种联二炔单体及其制备方法、一种聚联二炔及其制备方法和应用，该单体结构简单，合成方法简单，合成成本低。

该聚联二炔合成方法简单，条件温和，可用于检测各种常规溶剂和制备二维超分子材料。

实现本发明上述目的所采用的技术方案为：

一种联二炔单体，其结构通式为：

其中，A为(CH₂)_n，n为自然数。

一种联二炔单体的制备方法：

环状酸酐和2,4-己二炔-1,6-二醇在熔融状态下或者溶液状态下发生酯化反应，生成单体，其反应式如下：

一种联二炔单体的制备方法，包括如下步骤：

在四氢呋喃中，加入环状酸酐、2,4-己二炔-1,6-二醇和酰化催化剂，2,4-己二炔-1,6-二醇与环状酸酐的摩尔比为1:2-10，搅拌下加热至30-120℃，继续保温搅拌5-20h，反应完成后，除去四氢呋喃，将剩余的固体物进行精制，得到所述的单体。

进一步，所述的环状酸酐为戊二酸酐或丁二酸酐，所述的酰化催化剂为4-二甲氨基吡啶。

进一步，剩余的固体物的精制方法为：将剩余的固体物用去离子水洗涤，然后用乙酸乙酯作洗脱剂，过硅胶柱进行纯化。

一种聚联二炔，其结构通式为：

其中m为聚合度，为自然数。

一种聚联二炔的制备方法，包括如下步骤：

将权利要求1所述的单体生长成晶体，然后在光辐射、加热、微波辐射或电子辐射条件下，或者自发发生聚合反应，生成晶体状的聚联二炔。