[发明专利]一种聚马来酰亚胺衍生物及其制备方法和应用

说明书

本发明属于聚合物合成技术领域，公开了一种聚马来酰亚胺衍生物及其制备方法和应用。所述聚马来酰亚胺衍生物，结构通式如下，其中，R¹为芳基或烷基，R²为烷基，R³为芳基或烷基。其制备方法为：在保护气体下，将二元异腈基化合物、二元异氰酸酯基化合物和炔类化合物在有机溶剂中进行多组分环化聚合反应，得到产物。该方法反应原料易得、聚合条件温和、工艺简单；能够高效率地合成具有较高分子量的聚合物；所得产物具有较好的热稳定性和溶解性。而且，由于聚马来酰亚胺衍生物具有高折光指数，可应用于光学仪器领域。

技术领域

本发明属于高分子化学和材料学领域，具体涉及一种聚马来酰亚胺衍生物及其制备方法和应用。

背景技术

异腈类化合物是易得或易合成的化学原料之一，利用异腈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，基于异腈的小分子反应已经蓬勃发展，在生物、医药、材料等领域得到广泛应用。过去的几十年里，科学家们对它的反应机理，催化体系及应用等方面都已经做了大量的研究，如Passerini三组分反应与Ugi四组分反应(Boyarskiy V.P.,Bokach N.A.,Luzyanin K.V.,Chem.Rev.2015,115,2698-2779.；Domling A.,Wang W.,Wang K.,Chem.Rev.2012,112,3083-3135.；Dmling A.,Chem.Rev.2006,106,17-89.；Sadjadi S.,Heravi M.M.,Nazari N.,RSC Adv.2016,6,53203-53272.)。然而，基于异腈化合物的聚合反应直到近几年才有人开始研究。2003年，Wright等首次将基于异腈的多组分反应应用在高分子化学中，他们利用Ugi-4CRs合成的单体进行了开环易位聚合反应，制备了具有多肽结构的长链聚合物(Robotham C.V.,BakerC.,Cuevas B.,Mol.Diversity.2003,6,237-244.)。在之后的几年里几乎再也没有关于异腈的聚合反应研究了。2011年，Meier等利用Passerini-3CRs制备出他们需要的单体化合物，然后再进一步的进行非环烯烃易位聚合，用于制备聚-(酯-酰胺)聚合物(Kreye O.,Toth T.,Meier M.A.R.,J.Am.Chem.Soc.2011,133,1790-1792.)。2018年，Tang组报道的制备硫脲结构的聚合反应(Tian T.,Hu R.,Tang B.Z.,J.Am.Chem.Soc.2018,140,6156-6163.)。而至今基于异腈的多组分环化聚合反应却少有研究。目前已报道的基于异腈的多组分环化聚合反应的反应效率仍较低(Fu W.,Dong L.,Shi J.,Polym.Chem.2018,9,5543-5550.)。

发明内容

为了解决现有技术的缺点和不足之处，本发明设计并合成二元异腈类单体，用其与二元异氰酸酯类单体和炔类单体反应制备聚马来酰亚胺衍生物，能够高效率合成具有较高分子量的聚合物；所得产物具有较好的热稳定性、溶解性和高折光指数，可应用于光学仪器和器件领域。综上所述，基于异腈、异氰酸酯和炔类单体制备聚马来酰亚胺衍生物的研究有望发展成为一种新型的基于异腈的多组分环化聚合反应制备功能性聚合物的新型聚合方法，具有重要的科学意义和应用价值。

本发明的首要目的在于提供一种聚马来酰亚胺衍生物。

本发明的另一目的为提供上述聚马来酰亚胺衍生物的制备方法。

本发明的再一目的为提供上述聚马来酰亚胺衍生物在光学仪器和器件领域中的应用。

本发明的目的通过以下技术方案实现：

一种聚马来酰亚胺衍生物，具有如下所示结构通式的结构：

其中，n为2～200之间的整数；R¹为芳基或烷基，R²为烷基，R³为芳基或烷基。