[发明专利]铜离子液体催化制备1,4-立构规整聚三唑的方法、1,4-立构规整聚三唑及其应用

说明书

本发明公开了一种铜离子液体催化制备1,4‑立构规整聚三唑的方法，包括以下步骤：(1)惰性气体保护下，在铜离子液体的催化下，将二元炔基化合物和二元叠氮基化合物在有机溶剂中进行点击聚合；(2)反应完毕后，将产物溶解在有机溶剂中，然后加入到甲醇中进行沉淀，收集沉淀物，干燥至恒重，得到1,4‑立构规整聚三唑。本发明还公开了1,4‑立构规整聚三唑及其应用。本发明的制备方法高效、条件温和、简单易行、原子经济性好，制备得到分子量和产率都很高的1,4‑立构规整聚三唑。所得阴离子共轭聚三唑在生物和荧光检测方面具有潜在应用；所得的四苯基乙烯‑二芳基乙烯共轭聚三唑能够用于防伪和复写材料中。

技术领域

本发明涉及1,4-立构规整聚三唑，特别涉及铜离子液体催化的叠氮-炔点击聚合制备1,4-立构规整聚三唑的方法及1,4-立构规整聚三唑的应用。

背景技术

开发并建立新的聚合方法和制备具有独特结构、先进功能的聚合物对材料科学至关重要。叠氮-炔点击聚合已经成为制备具有新型功能和拓扑结构的1,4-立构规整聚三唑的重要手段。在过去的十几年间，叠氮-炔点击聚合的催化体系层出不穷，使点击聚合得到广泛发展，但这些催化体系仍存在一些不可避免的缺点，催化效率有待进一步提升。

离子液体(IL)及含有金属组分的离子液体(MetILs)是一种高度可调控的熔融盐。因具有宽电化学窗口、低蒸气压及高热稳定性等特点，它们被广泛应用于分离、催化、电化学等领域中。据我们所知，对铜离子液体(Cu-IL)催化叠氮-炔环加成反应的研究还很少。因此，可以预见开发简单、高效的铜离子液体催化的叠氮-炔点击聚合具有重要的科学意义和应用价值。

发明内容

为了克服现有技术的缺点与不足，本发明的目的在于提供一种铜离子液体催化的叠氮-炔点击聚合制备1,4-立构规整聚三唑的方法，该方法简单高效、条件温和，能够合成具有较高分子量的聚合物。

本发明的另一目的在于提供上述方法制备得到的1,4-立构规整聚三唑。

本发明的再一目的在于提供上述1,4-立构规整聚三唑的应用。

本发明的目的通过以下技术方案实现：

铜离子液体催化制备1,4-立构规整聚三唑的方法，包括以下步骤：

(1)惰性气体保护下，在铜离子液体的催化下，将二元炔基化合物和二元叠氮基化合物在有机溶剂中进行点击聚合，聚合反应的温度为30～60℃，反应的时间为1～4小时；所述二元炔基化合物与二元叠氮基化合物的摩尔比为1：(1～1.1)；所述的铜离子液体与二元炔基化合物的摩尔比为(0.025～0.1)：1；

(2)反应完毕后，将产物溶解在有机溶剂中，然后加入到甲醇中进行沉淀，收集沉淀物，干燥至恒重，得到1,4-立构规整聚三唑；

所述的1,4-立构规整聚三唑的结构如式(I)所示:

所述的二元炔基化合物的结构通式如式(II)所示，

所述的二元叠氮基化合物如式(III)所示，

N₃-R²-N₃ (III)

(I)中，n为2～200的整数，R¹，R²为相同或不同的有机基团。

所述R¹为以下化学结构式1～20中的任意一种：

其中，k、m、h为1～15的正整数；*表示取代位置。

所述R²为以下化学结构式1～20中的任意一种：