[发明专利]一种含卟啉结构的超支化聚酰亚胺的四胺单体及其聚合物与制备方法和应用

权利要求书

1.一种含卟啉结构的超支化聚酰亚胺聚合物，其特征在于，所述含卟啉结构的超支化聚酰亚胺聚合物为：

其中，

所述聚酰亚胺聚合物为氨基封端、酸酐封端或封端单体封端的聚酰亚胺聚合物或金属聚酰亚胺聚合物。

2.一种如权利要求1所述的含卟啉结构的超支化聚酰亚胺聚合物的制备方法，具体步骤如下：

当所述含卟啉结构的超支化聚酰亚胺聚合物为酸酐封端的超支化聚酰亚胺时，制备步骤如下：二酐溶解在N-甲基吡咯烷酮中，得到二酐溶液，将溶解在N-甲基吡咯烷酮的5,10,15,20-四(4-氨基苯基)卟啉溶液缓慢滴加入二酐溶液中，待滴加完毕，室温反应10-12h，向反应体系中加入催化剂，采用热扣环的方法闭环，降至室温出料于无水乙醇中，并用乙醇洗涤，真空烘干后得到酸酐封端的超支化聚酰亚胺；其中，二酐与5,10,15,20-四(4-氨基苯基)卟啉的摩尔比例为3:1；

当所述含卟啉结构的超支化聚酰亚胺聚合物为氨基封端的超支化聚酰亚胺的制备步骤：将5,10,15,20-四(4-氨基苯基)卟啉溶解在N-甲基吡咯烷酮中得到四胺溶液，二酐溶解在N-甲基吡咯烷酮后缓慢滴加入四胺溶液中，滴加完毕，室温反应10-12h后将催化剂加入反应体系，采用热扣环的方法闭环，降至室温出料于无水乙醇中，并用乙醇洗涤，真空烘干后得到氨基封端的超支化聚酰亚胺；其中，二酐与5,10,15,20-四(4-氨基苯基)卟啉的摩尔比例为1:1；

其中，热扣环方法：体系升温至120℃反应4-5h，再继续升温到180℃反应14-16h，所述催化剂为异喹啉；

所述二酐为六氟二酐、3,3’，4,4’-二苯基砜四羧酸二酸酐、3,3',4,4'-二苯甲酮四甲酸二酐或2,5-二(3,4-二羧基苯氧基)-4’-苯乙炔基联苯二酐。

3.根据权利要求1所述的含金属卟啉结构的超支化聚酰亚胺聚合物的制备方法，具体步骤如下：

将氨基封端或酸酐封端的超支化聚酰亚胺溶解在N,N-二甲基甲酰胺中，将金属无机盐加入到溶液中，100℃反应6-8h后出料于去离子水中，并用去离子水洗去多余的金属无机盐，真空烘干后得到氨基封端或酸酐封端的金属卟啉超支化聚酰亚胺；其中，氨基封端或酸酐封端的超支化聚酰亚胺与金属无机盐的摩尔比例为1:10；

所述二酐为六氟二酐、3,3’，4,4’-二苯基砜四羧酸二酸酐、3,3',4,4'-二苯甲酮四甲酸二酐或2,5-二(3,4-二羧基苯氧基)-4’-苯乙炔基联苯二酐。

4.一种权利要求1所述的含卟啉结构的超支化聚酰亚胺聚合物的制备方法，其特征在于，当所述含卟啉结构的超支化聚酰亚胺聚合物为封端单体封端的超支化聚酰亚胺聚合物时，制备方法具体步骤如下：

将二酐溶解在N-甲基吡咯烷酮中得到二酐单体溶液，将溶解在N-甲基吡咯烷酮的5,10,15,20-四(4-氨基苯基)卟啉滴加入二酐单体溶液中，室温反应10-12h，向反应体系中加入封端单体，室温反应10-12h，向反应体系中加入异喹啉，升温至120℃反应4-5h，继续升温至180℃反应14-16h，降温出料于无水乙醇中，并用乙醇洗涤4-5次，产物用真空烘箱100℃真空烘干；其中5,10,15,20-四(4-氨基苯基)卟啉、二酐、封端单体的摩尔比例为1:3:2；

所述二酐为六氟二酐、3,3’，4,4’-二苯基砜四羧酸二酸酐、3,3',4,4'-二苯甲酮四甲酸二酐或2,5-二(3,4-二羧基苯氧基)-4’-苯乙炔基联苯二酐；

所述封端单体为3-萘乙炔基苯胺、3-苯乙炔基苯胺。

5.一种权利要求1所述的含金属卟啉结构的超支化聚酰亚胺聚合物的制备方法，其特征在于，将封端单体封端的超支化聚酰亚胺溶解在N,N-二甲基甲酰胺中，将金属无机盐加入到溶液中，100℃反应6-8h后出料于去离子水中，并用去离子水洗去多余的金属无机盐，真空烘干后得到封端单体封端的金属卟啉超支化聚酰亚胺；其中，封端单体封端的超支化聚酰亚胺与金属无机盐的摩尔比例为1:10。