[发明专利]一种聚合物链段选择型聚轮烷及其制备方法

权利要求书

1.一种聚合物链段选择型聚轮烷，其特征在于，包括如下式Ⅰ-式Ⅴ中任一项所示的结构：

其中：

。

2.根据权利要求1一种聚合物链段选择型聚轮烷及其制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1，提供端基为叠氮的含有聚己内酯和聚乙二醇链段的线形或星型聚合物作为轴结构；

S2，将作为主体分子的烷氧基化柱[5]芳烃或其衍生物和端基为叠氮的含有聚己内酯和聚乙二醇链段的聚合物在有机溶剂中自组装得到准聚轮烷；

S3，在催化剂作用下，准聚轮烷链端的叠氮基团与含有较大体积基团的封端试剂上的炔基进行点击反应，得到聚轮烷；

其中，所述端基为叠氮的含有聚己内酯和聚乙二醇链段的聚合物包括线形聚己内酯-b-聚乙二醇-b-聚己内酯和星型聚乙二醇-b-聚己内酯聚合物(S-(PEG-b-PCL-N₃)_k,，k＝3,4,6,8)，所述线形聚己内酯-b-聚乙二醇-b-聚己内酯的分子式为N₃-PCL-b-PEG-b-PCL-N₃，星型聚乙二醇-b-聚己内酯聚合物的分子式为S-(PEG-b-PCL-N₃)_k,，k＝3,4,6,8，所述端基为叠氮的含有聚己内酯和聚乙二醇链段的聚合物的结构式如下：

所述烷氧基柱芳烃及其衍生物的结构式如下：

所述封端试剂的结构为：

所述催化剂为溴化亚铜/N,N,N',N',N”-五甲基二亚乙基三胺或五水硫酸铜/抗坏血酸钠中的任一种。

3.根据权利要求2所述的一种聚合物链段选择型聚轮烷及其制备方法，其特征在于，含有所述聚己内酯和聚乙二醇链段的聚合物、烷氧基化柱[5]芳烃或其衍生物、CuBr、PMDETA以及封端试剂的摩尔比为：1：2～1000：2～80：2～160：2～80。

4.根据权利要求2所述的一种聚合物链段选择型聚轮烷及其制备方法，其特征在于，所述含有聚己内酯和聚乙二醇链段的聚合物的数均分子量为0.7×10³～5×10⁵g/mol，具有1.01～1.35的分子量分布。

5.根据权利要求2所述的一种聚合物链段选择型聚轮烷及其制备方法，其特征在于，所述步骤S1中通过含有至少两个端羟基的聚乙二醇引发ε-己内酯的活性开环，聚合得到分子量可调控且窄分子量分布的含有聚己内酯和聚乙二醇链段的聚合物，后续再对端基进行修饰，得到端基为叠氮基团的含有聚己内酯和聚乙二醇链段的聚合物。

6.根据权利要求2所述的一种聚合物链段选择型聚轮烷及其制备方法，其特征在于，所述步骤S2的自组装的反应温度为0～40℃，反应时间为1min～24h。

7.根据权利要求2所述的一种聚合物链段选择型聚轮烷及其制备方法，其特征在于，所述步骤S2中的有机溶剂为四氢呋喃、丙酮、二氯甲烷、三氯甲烷、乙腈、1,4-二氧六环或它们的混合液。

8.根据权利要求2所述的一种聚合物链段选择型聚轮烷及其制备方法，其特征在于，所述步骤S3的点击反应的温度为0～40℃，反应时间为1～48h。

9.根据权利要求2所述的一种聚合物链段选择型聚轮烷及其制备方法，其特征在于，所述步骤S3还包括纯化步骤，该纯化步骤包括：S31，将点击反应的结束后的反应体系过氧化铝柱进行除杂，得到含有产物的淋洗液；S32，将淋洗液浓缩倒入沉淀溶液进行沉淀，得到粗产物；S33，将粗产物通过层析柱进行分离，得到提纯产物。

10.根据权利要求9所述的一种聚合物链段选择型聚轮烷及其制备方法，其特征在于，所述步骤S31中的氧化铝柱的固定相为100～200目中性氧化铝，流动相为二氯甲烷或三氯甲烷中的任一种与甲醇或乙醇中的任一种的混合溶液，所述步骤S32中的沉淀溶液选自由以下溶剂组成的组中的至少一种：甲醇、乙醇、乙醚、正己烷、环己烷、石油醚。