[发明专利]一锅制备N-取代苯胺/苯胺共聚物的方法及得到的共聚物

说明书

本发明公开了一锅制备N‑取代苯胺/苯胺共聚物的方法及得到的N‑取代苯胺/苯胺共聚物，其中，先通过迈克尔加成反应获得共聚单体，在迈克尔加成反应结束后不需要对产物进行分离提取，而是直接进行氧化聚合，得到所述N‑取代苯胺/苯胺共聚物，从而实现一锅法制备。本发明所述方法条件温和、反应原料易得，并且，通过一锅法大大缩短了传统N‑取代苯胺/苯胺共聚物的制备工艺流程，具有潜在的工业应用价值；同时，根据本发明所述方法可以得到形貌可控的N‑取代苯胺/苯胺共聚物。

技术领域

本发明涉及苯胺聚合领域，尤其涉及N-取代苯胺/苯胺共聚物的制备，特别地，涉及N-取代苯胺/苯胺共聚物的一锅法制备及得到的共聚物。

背景技术

聚苯胺作为导电聚合物的一个重要成员，因其原料便宜、合成简便、耐高温及抗氧化性能良好、电导率高等优点，具有广泛的应用，成为研究热点。但是，掺杂态聚苯胺在溶剂中的分散或溶解性能不好，不利于进一步用于与其它材料复合和加工。所以，大量研究旨在改善聚苯胺的复合及加工性能。

近几年，苯胺衍生物受到人们的广泛关注。N-取代苯胺是苯胺衍生物的一种，其聚合方法类似于苯胺聚合，均可通过氧化聚合制得聚合物。与聚苯胺相比，聚N-取代苯胺在有机溶剂中有较好的溶解性，因此成为改善聚苯胺复合及加工性能的可选途径。同时，聚N-取代苯胺也成为一类新的聚合物材料，在电极、传感器、生物等领域具有潜在的应用。但聚N-取代苯胺存在导电性较差的问题。

在改善聚苯胺复合及加工性能基础上，为了进一步解决聚N-取代苯胺导电性较差的问题，人们将苯胺与N-取代苯胺共聚，可兼顾导电性和复合与加工的性能。

目前，N-取代苯胺/苯胺共聚物的制备方法主要有两种，一种是聚苯胺的N-取代，即制备聚苯胺后通过N-取代反应将侧基或侧链接到聚苯胺的主链上，由于侧基或侧链的接枝是随机和不完全的，制得的产物一般为N-取代苯胺和苯胺的无规共聚物。这种方法的缺点是，通常要用到无机强酸，只有很少的例子可以避免强酸的使用。

另一种方法就是直接将N-取代苯胺单体与苯胺单体共聚，但N-取代苯胺单体的类型较少，已有报导中所涉及的取代基主要包括烷基(如甲基、乙基、丙基、丁基和十二烷基等)、葡萄糖基、羧甲基和羟乙基。可见，到目前为止，N-取代苯胺/苯胺共聚物的合成策略是很有限的，急需开发新的合成方法。

发明内容

为了解决上述问题，本发明人进行了锐意研究，通过迈克尔加成反应获得共聚单体并进行氧化聚合，从而实现一锅法制备N-取代苯胺/苯胺共聚物，完成本发明。

本发明一方面在于提供一种一锅制备N-取代苯胺/苯胺共聚物的方法，具体体现在以下方面：

(1)一种一锅制备N-取代苯胺/苯胺共聚物的方法，其中，所述方法如下进行：

步骤1、将苯胺与烯类单体混合，进行反应；

步骤2、向步骤1反应后的体系中加水，进行稀释；

步骤3、向步骤2的体系中加入氧化剂，进行氧化聚合；

步骤4、氧化聚合结束后进行后处理，得到N-取代苯胺/苯胺共聚物。

(2)根据上述(1)所述的方法，其中，在步骤1中，所述烯类单体为α,β-不饱和羰基化合物，优选地，所述α,β-不饱和羰基化合物选自(甲基)丙烯酸、(甲基)丙烯酸酯类、丙烯酰胺、丙烯腈和三乙氧基乙烯基硅烷中的一种或几种。

(3)根据上述(1)或(2)所述的方法，其中，在步骤1中，苯胺与烯类单体的摩尔用量比为1：(0.5～1.5)，优选为1：(0.5～1)，例如1:1。

(4)根据上述(1)至(3)之一所述的方法，其中，在步骤1中，所述反应于0～40℃下进行，优选于20～30℃下进行，更优选于25℃下进行。