[发明专利]一种新型双苯乙烯多醚单体及其合成和应用

说明书

本发明提供了一种新型双苯乙烯多醚单体及其合成和在可控制备主链含大环结构共聚物中的应用，属于聚合物单体制备及应用领域。用该方法合成具有富电子结构的双苯乙烯多醚单体，并且通过进一步的马来酸酐辅助的可逆断裂链转移环聚合可以得到响应的环聚合物，可以高效且快速构建富电子大环结构，进一步拓展环聚合物的主体性质。

技术领域

本发明属于聚合物单体制备及应用领域，具体涉及一种新型双苯乙烯多醚单体及其合成和应用。

背景技术

20世纪80年代，有科学家报道了一种类似于二苯撑环烷烃结构的双苯基34冠醚10化合物，这种化合物具有富-π电子的对苯二酚单元，可以与缺-π电子的百草枯类化合物形成面对面的复合物。

如式1所示，富-π电子的双苯基34冠醚10化合物与缺-π电子的百草枯类化合物之间主要通过π-π堆积的相互作用形成面对面的复合物，并且形成的复合物结构特殊。通过合理的分子设计可以得到相应的准轮烷[Journal of the Chemical Society，ChemicalCommunications，1991，(23)：1680.]、轮烷以及索烃[Journal of the American ChemicalSociety，1992，114(1)：193-218.]等超分子拓扑结构。关于进一步利用双苯基34冠醚10构建超分子机器的构建，有文献[Journal of the Chemical Society，ChemicalCommunications，1992，(16)：1124.]报道了一种分子梭的构建，可以实现双苯基34冠醚10环结构在封端线性分子上的快速振动。进一步的有文献[Chemistry-A European Journal，2001，7(16)：3482.]报道了结构更为复杂的基于索烃的双模分子开关，为进一步开发分子机器提供可能，尤其是用于控制索烃中某一环相对另一环的单向旋转相关方面的应用。在20世纪四五十年代，George Bergen Butler及其合作者在一次聚合物交联实验中意外得到线性可溶聚合物，进一步“环聚合”(Cyclopolymerization)的概念被提出。随着环聚合的化学的不断发展，利用环聚合方法已经不仅仅可以制备热力学稳定的五元或六元环结构，而且可以可控制备超过二十元甚至更大的环结构，使环聚合物可以用于超分子化学领域。

近期有文献[Macromolecules，2011，44(16)：6311-6317.]报道了一种马来酸酐辅助的可逆断裂链转移聚合，如式2所示，可以实现双苯乙烯单体的可控环聚合制备环聚合物。并且可以通过马来酸酐开环反应在聚合物主链上接枝水溶性的聚乙二醇链，可用于调节环聚合物的水溶性。

综合以上的研究背景，我们设计合成了一种具有富电子结构的双苯乙烯单体，并且将通过马来酸酐辅助的RAFT环聚合方法，构建具有富电子环结构的环聚合物，以进一步实现该环聚合物与联吡啶盐相互作用，为进一步构建新型的超分子拓扑结构提供基础。

发明内容

本发明提供了一种新型双苯乙烯多醚单体及其合成方法，该单体可以通过马来酸酐辅助的可逆断裂链转移聚合实现主链含大环结构共聚物的可控制备，进一步拓展环聚合物在超分子领域的应用。

一种新型双苯乙烯多醚单体，其结构如式(I)所示：

本发明所得的双苯乙烯多醚单体含有双苯乙端基，在自由基的引发下，可以与马来酸酐实现自由基共聚合。通过调整单体及马来酸酐的比例及浓度，可以实现单体的环聚合，得到含有主链大环结构的环聚合物。环结构中含有富-π两个对苯二酚结构，可以与缺-π电子的百草枯类化合物形成面对面的复合物。环结构中还含有冠醚结构，可以与二级铵盐实现准轮烷类复合物。

一种含双苯乙烯基多醚单体的合成方法，包括如下步骤：