[发明专利]一种季铵盐型水溶性三硫代碳酸酯RAFT试剂及其制备方法

说明书

本发明涉及一种季铵盐型水溶性三硫代碳酸酯RAFT试剂，所述的季铵盐型水溶性三硫代碳酸酯RAFT试剂结构如附图(其中n：1～9，m：3～6，R为CH₃、CH₂CH₃、CH₂CH₂CH₃或CH₂CH₂CH₂CH₃，X为Br或I)；其合成原理为首先合成出得烷基硫醇钠与二硫化碳反应制得烷基三硫代碳酸钠，然后烷基三硫代碳酸钠在单质碘的作用下偶合为烷基三硫代甲酸酐，最后烷基三硫代甲酸酐与偶氮官能团的叔胺类、卤代烷烃先后反应制得所述的RAFT试剂；所述的RAFT试剂具有较高水相溶性，适合于水溶液自由基聚合和乳液聚合，合成的聚合物分子量多分散系数小于1.2，具有广阔的应用前景。

技术领域

本发明涉及到一种季铵盐型水溶性三硫代碳酸酯RAFT试剂及其制备方法，属于RAFT试剂合成领域。

技术背景

RAFT是可逆加成-断裂链转移聚合(Reversible Addition-Fragmentation ChainTransfer Polymerization)的简称，是活性/可控自由基聚合(CRP)的一种。

在RAFT反应中，通常加入二硫酯衍生物作为链转移试剂。聚合中它与增长链自由基形成休眠的中间体，限制了增长链自由基之间的不可逆双基终止副反应，使聚合反应得以有效控制。这种休眠的中间体可自身裂解，从对应的硫原子上再释放出新的活性自由基，结合单体形成增长链，加成或断裂的速率要比链增长的速率快得多，双硫酯衍生物在活性自由基与休眠自由基之间迅速转移，使分子量分布变窄，从而使聚合体现可控/“活性”特征。但是此类RAFT试剂具有一定的阻滞效应(降低反应速率)，同时较其他RAFT试剂更容易被水解，在一定条件下容易分解。三硫酯也是一类常用的RAFT试剂，虽然其调控活性不如二硫酯，仍具有良好的调控活性，阻滞效应小，水解稳定性高。

中国专利CN201210060536.3涉及一种树枝状多官能团可逆加成-断裂链转移自由基聚合链转移试剂(RAFT试剂)的制备方法，首先采用三羟甲基氨基甲烷与端酯基的树枝状聚酰胺-胺进行酰胺化反应，合成端羟基树枝状聚酰胺-胺；然后在碱性条件下，利用二硫化碳与端羟基树枝状聚酰胺-胺反应，生成树枝状聚酰胺-胺黄原酸钠，随后与2-卤代羧酸酯反应制得黄原酸酯封端的树枝状多官能团RAFT试剂。该法制备方法简便、产物易于分离、收率高，合成的树枝状多官能团RAFT试剂作为多官能团链转移剂可以调控乙烯基单体的可逆加成-断裂链转移自由基聚合，合成树核星形聚合物，并可以控制树核星形聚合物的结构、分子量及其分布。

但现有文献和专利很少涉及水性RAFT试剂的合成。

发明内容

为克服现有技术的缺点和不足，本发明的目的旨在提供一种季铵盐型水溶性三硫代碳酸酯RAFT试剂。

本发明的另一目的在于提供所述的季铵盐型水溶性三硫代碳酸酯RAFT试剂的制备方法。

所述的季铵盐型水溶性三硫代碳酸酯RAFT试剂结构如下(其中n：1～9，m：3～6，R为CH₃、CH₂CH₃、CH₂CH₂CH₃或CH₂CH₂CH₂CH₃，X为Br或I)：

本发明所述的季铵盐型水溶性三硫代碳酸酯RAFT试剂的制备方法，包括如下步骤：