[发明专利]侧链高度有序排列的刷形聚合物及其制备方法和应用

说明书

本发明属于功能高分子化合物制备技术领域，具体涉及侧链高度有序排列的刷形聚合物及其制备方法和应用。本发明所提供的线形主链可以在室温下，无需催化的存在下制备。其相对分子量为1万以上，使用其制备的刷形聚合物的不同侧基沿着主链有序排列(即主链上活性基团羟基、叠氮基和OTs基100％被侧链取代)，这是其他链式聚合难以实现的，且现有方法无法获得本申请高分子量的刷形聚合物。

技术领域

本发明属于功能高分子化合物制备技术领域，具体涉及侧链高度有序排列的刷形聚合物及其制备方法和应用。

背景技术

刷状聚合物作为重要的纳米件(ACS Macro Lett.2012,1,1146-1149)，可以用于单分子模板制备纳米线，纳米棒，载药，光子晶体等，因此结构多样的刷形聚合物的合成具有重要意义。

刷状聚合物的合成目前仅限于链式聚合。链式聚合的问题在于能制备出高分子量的聚合物，但由于链式聚合物对单体序列控制存在问题，得到的刷状聚合物组成单一。有部分研究组采用链式的无规共聚得到主链，之后接枝不同的聚合物侧链，但实际其序列仍然不明确。而传统的缩聚虽然得到的聚合物组成多样，序列明确，但存在分子量做不大的问题。目前合成侧链有序排列的刷形聚合物还没有相关实现的方法。

发明内容

为改善上述技术问题，本发明首先提供如下式I，或式II，或式III所示的刷形聚合物，

其中，n相同或不同，彼此独立地选自1-100的数；

a、b、c、d、e相同或不同，彼此独立地选自1-6的数；

P₁、P₃、P₅相同或不同，彼此独立地为如下结构：

聚丙烯酸乙酯链(PEA)，

聚乙二醇链(PEO)，

聚苯乙烯链(PS)

其中，处为连接位点，x选自3-50的数；y选自5-100的数；z选自3-95的数。

根据本发明的实施方案，n相同或不同，彼此独立地选自20-80的数；

a、b、c、d、e相同或不同，彼此独立地选自1-3的数；

P₁为聚丙烯酸乙酯链；

P₃为聚乙二醇链；

P₅为聚苯乙烯链。

根据本发明优选的实施方案，式I选自如下聚合物，

其聚合度为1-100。

根据本发明优选的实施方案，式II选自如下聚合物，

其聚合度为1-100。

根据本发明优选的实施方案，式III选自如下聚合物，

其聚合度为1-100。

根据本发明的实施方案，式I，式II，式III中除P₁、P₃、P₅外的线形主链的相对分子量为10000以上，例如为20000-200000，如70000。