[发明专利]一种巨型表面活性剂及其制备方法

权利要求书

1.一种巨型表面活性剂，其结构式如式(Ⅰ)所示：

式(Ⅰ)中，R₁表示线性聚(苯乙烯-r-苯并环丁烯)分子内交联，R₂选自C₂～C₆的直链或支链烷醇、C₂～C₆的直链或支链多元醇、苯甲醇、C₂～C₆的直链或支链羧酸中的一种或多种；m为单个分子中苯乙烯单体的数目，n为单个分子中苯并环丁烯单体的数目，m：n＝(2～9)：1。

2.一种权利要求1所述巨型表面活性剂的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：

1)将含羟基的线性聚(苯乙烯-r-苯并环丁烯)通过苯并环丁烯的环加成反应引发分子内交联，制得含羟基的单链纳米粒子；

2)将含羟基的单链纳米粒子通过酰卤和羟基的亲核取代反应，制得含有酰卤基团的单链纳米粒子，再通过叠氮反应，制得含有叠氮基团的单链纳米粒子；

3)将含有叠氮基团的单链纳米粒子与单炔基七乙烯基多面体寡聚倍半硅氧烷通过叠氮-炔点击化学反应，制得含有单链纳米粒子的多面体寡聚倍半硅氧烷；

4)将含有单链纳米粒子的多面体寡聚倍半硅氧烷通过巯基-双键点击化学反应，制得尾链为单链纳米粒子的巨型表面活性剂。

3.根据权利要求2所述一种巨型表面活性剂的制备方法，其特征在于：所述步骤1)中，环加成反应具体为：将含羟基的线性聚(苯乙烯-r-苯并环丁烯)溶液滴加至有机溶剂中，加热反应，得到含羟基的单链纳米粒子。

4.根据权利要求3所述一种巨型表面活性剂的制备方法，其特征在于：所述步骤1)中，含羟基的线性聚(苯乙烯-r-苯并环丁烯)的结构式如式(Ⅱ)所示：

式(Ⅱ)中，m为单个分子中苯乙烯单体的数目，n为单个分子中苯并环丁烯单体的数目，m：n＝(2～9)：1；

含羟基的单链纳米粒子的结构式如式(Ⅲ)所示：

式(Ⅲ)中，m为单个分子中苯乙烯单体的数目，n为单个分子中苯并环丁烯单体的数目，m：n＝(2～9)：1；R₁表示含羟基的线性聚(苯乙烯-r-苯并环丁烯)分子内交联。

5.根据权利要求2所述一种巨型表面活性剂的制备方法，其特征在于：所述步骤2)中，亲核取代反应具体为：将含羟基的单链纳米粒子溶于有机溶剂，加入碱性催化剂，再加入酰卤进行反应，得到含有酰卤基团的单链纳米粒子。

6.根据权利要求5所述一种巨型表面活性剂的制备方法，其特征在于：所述步骤2)中，叠氮反应具体为：将含有酰卤基团的单链纳米粒子溶于有机溶剂，加入叠氮化试剂，进行反应，得到含有叠氮基团的单链纳米粒子。

7.根据权利要求2所述一种巨型表面活性剂的制备方法，其特征在于：所述步骤3)中，叠氮-炔点击化学反应具体为：将含有叠氮基团的单链纳米粒子溶于有机溶剂，加入单炔基七乙烯基多面体寡聚倍半硅氧烷、亚铜盐和配体进行反应，得到含有单链纳米粒子的多面体寡聚倍半硅氧烷；所述单炔基七乙烯基多面体寡聚倍半硅氧烷的结构式如式(Ⅳ)所示：

8.根据权利要求2所述一种巨型表面活性剂的制备方法，其特征在于：所述步骤4)中，巯基-双键点击化学反应具体为：将含有单链纳米粒子的多面体寡聚倍半硅氧烷溶于有机溶剂，加入含羟基的硫醇化合物和光引发剂，在光照下进行反应，得到尾链为单链纳米粒子的巨型表面活性剂。

9.权利要求1所述巨型表面活性剂在能源、催化或生物医用工程领域中的应用。