[发明专利]含有杂环的聚合物、其制备方法及其应用

说明书

本发明提供了含有杂环的聚合物、含有酰胺脒类基元的聚合物、其制备方法及其应用。含有杂环的聚合物由下式I表示：其中各基团如本文所定义。所述聚合物为具有独特性质的全新聚合物材料。

技术领域

本公开涉及功能高分子材料领域，特别是涉及一种含有杂环或酰胺脒基元的聚合物、其制备方法及其应用，例如所述聚合物在发光材料、电子器件、薄膜、光刻胶、功能性涂层和/或生物成像中的应用。

背景技术

具有新颖结构、特殊性能和先进应用的聚合物材料的构建具有重要的学术意义和工业意义。杂环聚合物作为一种重要的先进功能材料，因其独特的机械、电学和光物理特性及其在航空航天、制造、化学、电子和光电行业的高科技应用而在几十年来备受关注。

其中，含有小杂环(例如三元和四元杂环)的聚合物最近吸引了高分子和材料学家的广泛兴趣，成为很有价值的合成目标。这类小杂环聚合物主链中独特的张力环可以作为机械响应基元用于聚合物力化学的研究当中，并通过经历可预测的化学转化使聚合物成为良好的机械响应材料。然而，这种含有张力杂环的聚合物材料通常是通过将聚合物链连接到改性的小杂环上来获得的，这种传统的制备方法通常需要繁琐的合成步骤或苛刻的反应条件。简易便捷的合成策略的缺乏极大地限制了小杂环聚合物的结构范围，并阻碍了对其多方面性能和应用的进一步探索。

因此，仍然需要简易有效的合成方法制备含有易开环的小杂环结构的功能聚合物分子以及新型的含杂环的功能聚合物材料。

发明内容

为了解决上述的问题，本发明提供了新型的含有小杂环结构的功能聚合物分子、由该聚合物分子衍生的功能聚合物分子、制备这些聚合物分子的方法以及这些新型的功能聚合物分子的各种新应用。

具体来说，本发明提供了：

一种含有杂环的聚合物，其由下式I表示：

其中，R₁为取代或未取代的C1-20二价烃基，在取代的情况下，所述二价烃基中至少一个氢被选自卤原子、羟基、醛基、羧基、氨基、烯基、炔基、烷基、芳基、酯基、巯基、氰基和硝基中的至少一者取代，和/或至少一个亚甲基被选自氧原子、亚氨基、砜基、羰基、亚烯基、亚炔基、亚芳基、-C(＝O)O-、-(O＝)S(＝O)-、硫原子和亚硝基中的至少一者取代；

R₂为羰基、酯基或磺酰基取代的C1-20二价烃基，其中的二价烃基可以为取代或未取代，在取代的情况下，所述二价烃基中至少一个氢被选自卤原子、羟基、醛基、羧基、氨基、烯基、炔基、烷基、芳基、酯基、巯基、氰基和硝基中的至少一者取代，和/或至少一个亚甲基被选自氧原子、亚氨基、砜基、羰基、亚烯基、亚炔基、亚芳基、-C(＝O)O-、-(O＝)S(＝O)-、硫原子和亚硝基中的至少一者取代；

R₃为取代或未取代的C1-20一价烃基，在取代的情况下，所述烃基中至少一个氢被选自卤原子、羟基、氨基、烯基、炔基、芳基、酯基、巯基、氰基和硝基中的至少一者取代，和/或至少一个亚甲基被选自氧原子、亚氨基、砜基、羰基、亚烯基、亚炔基、亚芳基、-C(＝O)O-、-(O＝)S(＝O)-、硫原子和亚硝基中的至少一者取代；

R₄与R₃相同或不同，并且独立地为取代或未取代的一价烃基，在取代的情况下，所述一价烃基中至少一个氢被选自卤原子、羟基、氨基、烯基、炔基、芳基、酯基、巯基、氰基和硝基中的至少一者取代，和/或至少一个亚甲基被选自氧原子、亚氨基、砜基、羰基、亚烯基、亚炔基、亚芳基、-C(＝O)O-、-(O＝)S(＝O)-、硫原子和亚硝基中的至少一者取代；

a为0或1；

b为0或1；

X为S、N或P；以及

n为大于10的整数。