[发明专利]一种单质硒、异腈/炔和胺的多组分聚合制备聚硒脲/聚硒代酰胺的方法

说明书

本发明属于含硒聚合物制备的技术领域，公开了一种单质硒、异腈/炔和胺的多组分聚合制备聚硒脲/聚硒代酰胺的方法。方法为在惰性氛围下，将单质硒、二元三键化合物和二元胺在有机溶剂中进行反应，后续处理，获得含硒聚合物；所述二元三键化合物为二元异腈或二元炔；所述含硒聚合物为聚硒脲或聚硒代酰胺。本发明的方法反应条件温和、高效、节约能源，无催化剂，并且无副产物生成，具有原子经济性与绿色化学的特点；而且单体毒性较之小，高原子利用率，高产率(≥90％)；基团耐受性较强，可在单体中引入多种功能性基团。本发明的聚硒脲/聚硒代酰胺稳定，在特定条件下具有可降解性。

技术领域

本发明属于含硒聚合物的技术领域，涉及聚硒脲/聚硒代酰胺的合成，具体涉及一种单质硒、异腈/炔和胺的多组分聚合制备聚硒脲/聚硒代酰胺的方法。

背景技术

含硒聚合物作为一种新型的聚合物材料，在生物缓释材料、酶模拟材料、光电高分子材料、可塑性形状记忆材料等具有广泛应用。然而，目前已发表的含硒聚合物较少，主要有：单硒聚合物、联硒聚合物、含硒共轭光电高分子。已报道的合成方法大多采用高毒的硒氰化物、硒化氢或者联硒化物通过缩聚反应得到，反应条件苛刻且危险，反应设备复杂，缺少经济性与环保性。由此可见，发展新的合成方法合成含硒聚合物在学术上和工业上都将具有重要意义。目前，多组分聚合反应具有操作简单、原子经济性高、产物结构多样等特点，备受高分子学家们的青睐。因此，采用多组分聚合的化学手段来解决单质硒的直接应用问题，同时将其应用到光电材料中，不仅具有学术意义，也具有非常重要的工业意义。

本发明采用单质硒、异腈/炔、胺的多组分聚合反应制备含硒聚合物，具有反应条件温和、反应效率极高、原子经济等特点，符合绿色化学反应的定义。本发明制备的含硒聚合物为聚硒脲/聚硒代酰胺，在人体健康、LED材料、农业等领域将具有广泛应用。又由于通过本方法合成的含硒聚合物，兼具稳定性与可降解性，未来将在降解材料方面具有广泛前景。

然而，关于利用多组分聚合制备聚硒脲/聚硒代酰胺的却鲜见被研究与报道，因此开发简单、高效的具有优异性能的含硒高分子合成途径将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和不足，本发明的目的在于提供一种单质硒、异腈/炔和胺的多组分聚合制备聚硒脲/聚硒代酰胺的方法，该方法操作简便、条件简单温和、反应高效、原子经济，是一种绿色化学反应的方法。

本发明的另一种目的在于提供利用上述方法得到的聚硒脲/聚硒代酰胺，该聚合物结构内含有-C＝Se，在降解材料方面也将有重要应用。同时，通过对单体的设计在聚合物结构中引入发光基团，该类聚合物在发光材料方面也将具有重要应用。

本发明的目的通过以下技术方案实现：

一种单质硒、异腈/炔和胺的多组分聚合制备聚硒脲/聚硒代酰胺的方法，包括以下步骤：

(1)在惰性氛围下，将单质硒、二元三键化合物和二元胺在有机溶剂中进行反应，后续处理，获得含硒聚合物；所述二元三键化合物为二元异腈或二元炔。所述含硒聚合物为聚硒脲或聚硒代酰胺即聚硒脲/聚硒代酰胺。

所述含硒聚合物的结构式为式I：

其中，X为C或N，n为2-200之间的整数；当X为N时，含硒聚合物为聚硒脲，二元胺的结构为(R²)NH-R¹-NH(R²)，二元异腈的结构为CN-R³-NC，此时R¹为亚烷基、取代或未取代的亚芳基、芳基的衍生物，R²为氢、烷基、苯基；二元胺还可以为环状二元胺；R³为亚烷基、取代或未取代的亚芳基、芳基的衍生物；R⁴为氢；