[发明专利]一种聚苯并三唑类化合物及其制备方法

说明书

本发明属于有机合成技术领域，公开了一种聚苯并三唑类化合物及其制备方法。所述聚苯并三唑类化合物具有式(Ⅰ)所示的结构通式，式中，x，y，z为2～200的整数，R¹，R³为相同或不同的有机连接基团，R²为有机取代基团或氢。其制备方法为：惰性气体保护下，在催化盐的作用下，将二元苯炔前体化合物与二元叠氮基化合物在有机溶剂中进行聚合反应，产物分离，得到产物。本发明直接利用苯炔前体单体和二元叠氮单体进行[2+3]环加成反应，反应简单、高效、容易操作；所得产物具有较好的热稳定性和优异的可加工性。

技术领域

本发明属于有机合成技术领域，具体涉及一种聚苯并三唑类化合物及其制备方法。

背景技术

发展新的聚合反应对于高分子材料科学来说是非常重要的。炔烃是易得或易合成的化学原料之一，利用炔烃构建功能性高分子具有重要的学术意义和技术意义，已经吸引了科学家们的广泛关注。目前，基于炔烃的点击聚合反应已经得到了极大的开发利用。炔烃聚合反应的一个研究热点是新型炔烃单体的拓展及新结构聚合物的开发。苯炔是一种具有高环张力及高反应活性的环内炔，由于其性质太活泼，不能稳定存在，常常采用苯炔前体原位释放并直接进行反应。苯炔能够发生多种类型的反应，包括苯炔与亲核亲电试剂的插入反应、苯炔与1,3偶极子的环加成反应、苯炔的多组分偶联反应等等。

但是，基于苯炔的聚合反应只有很少的报道。2005年，Ihara等人使用原位生成苯炔的方法，将苯炔与吡啶共聚，得到了主链具有苯基及2,3-二氢吡啶的聚合物(Macromolecules,2005,38,2167-2172)，但是该聚合物的分子量非常小；2015年，Mizukoshi等人则使用原位生成的苯炔作为单体进行均聚，制备得到聚邻亚芳基聚合物(J.Am.Chem.Soc.,2015,137,74-77)。但是，目前基于苯炔的点击聚合的研究还未见报道。而苯炔具有非常高的反应活性，能够用于制备多种杂环化合物。因此，基于苯炔参与的聚合，可以用于多种新型功能高分子材料的合成与开发。

发明内容

针对以上现有技术存在的缺点和不足之处，本发明的首要目的在于提供一种聚苯并三唑类化合物。该聚苯并三唑类化合物具有较好的热稳定性和优异的可加工性，有很好的应用前景。

本发明的另一目的在于提供上述聚苯并三唑类化合物的制备方法。该制备方法基于苯炔-叠氮的[2+3]环加成反应，反应简单、高效、容易操作。

本发明目的通过以下技术方案实现：

一种聚苯并三唑类化合物，所述聚苯并三唑类化合物具有式(Ⅰ)所示的结构通式：

式中，x，y，z为2～200的整数，R¹，R³为相同或不同的有机连接基团，R²为有机取代基团或氢。

进一步地，所述R¹选自以下化学结构式1～19中的任意一种；R²选自结构式20～25中的任意一种或氢；R³选自结构式26～51中的任意一种；

其中，m、h、i、j、k为1～20的整数；X选自N、P、O、S或Si元素；*表示取代位置。

上述聚苯并三唑类化合物的制备方法，包括如下制备步骤：

惰性气体保护下，在催化盐的作用下，将式(Ⅱ)结构的二元苯炔前体化合物与式(Ⅲ)结构的二元叠氮基化合物在有机溶剂中进行聚合反应，产物分离，得到式(Ⅰ)结构的聚苯并三唑类化合物；