System.ArgumentOutOfRangeException: 索引和长度必须引用该字符串内的位置。 参数名: length 在 System.String.Substring(Int32 startIndex, Int32 length) 在 zhuanliShow.Bind() 一种聚乙二醇接枝聚五氟苯酯共聚物、功能化共聚物及制备方法技术_技高网

一种聚乙二醇接枝聚五氟苯酯共聚物、功能化共聚物及制备方法技术

技术编号:44989700 阅读:2 留言:0更新日期:2025-04-15 17:06
本发明专利技术提供一种聚乙二醇接枝聚五氟苯酯共聚物、功能化共聚物及制备方法。该聚乙二醇接枝聚五氟苯酯共聚物的结构如式(1)所示:其中,m为40~200的整数,n为1~40的整数,p为10~80的整数。该聚乙二醇接枝聚五氟苯酯共聚物具有优异的反应活性,其容易被不同的功能性化合物修饰以得到具有不同亲疏水性和不同显色性能的功能化共聚物,该功能化共聚物在生物医药、能源化工、荧光、智能响应等领域具有广泛的应用前景。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及高分子合成、功能化聚合物制备领域,尤其涉及一种聚乙二醇接枝聚五氟苯酯共聚物、功能化共聚物及制备方法


技术介绍

1、从高分子材料这一现代科技领域的璀璨明珠被发现以来,如何根据不同领域的需求而将其功能化,便成为了全球科学家孜孜不倦探索的重要课题。随着科技的进步,功能化高分子材料不断涌现于日常生活与工业生产中,在电子领域,功能化高分子材料的引入促进了电子器件的微型化与高效化;在能源化工领域,功能化高分子材料作为催化剂、分离膜或储能材料,有效提升了能源转换与存储的效率;在生物医药领域,功能化高分子材料则可以用于药物载体、组织工程支架等,极大地提高了药物利用率。

2、其中,聚乙二醇(又称聚环氧乙烷,polyethylene glycol,peg)是一种具有良好的生物相容性、低毒性以及溶解性好等优点,在生物医药、器械、化妆品、食品加工等领域中有着广泛的应用。然而,传统的聚乙二醇通常只有一个末端或两端含有可反应功能团,因此能够参与反应/连接的反应活性位点仅为1个或2个,限制了其应用。

3、为了增加聚乙二醇的可反应功能团数目,现有技术通过将其他可反应功能团(如酯基)引入聚乙二醇中以得到含有更多可反应功能团的聚乙二醇材料。例如brett p.fors等(photocontrolled radical polymerization from hydridic c-h bonds,journal ofthe american chemical society,2020,10,4581-4585)报道了以聚乙二醇中碳氢键为引发位点,以二苯酮衍生物为自由基光引发剂、以十二烷基二硫化物为cta试剂,在聚乙二醇链中引入聚丙烯酸甲酯链侧链,得到了含有酯基的聚乙二醇材料。然而,由于引入的可反应功能团(酯基)存在反应活性较低的问题,无法对含有酯基的聚乙二醇材料进一步进行功能化修饰,无法满足聚乙二醇多元化和智能化的应用需求。

4、因此,如何设计和合成一种具有高反应活性的聚乙二醇材料是本领域亟待解决的技术问题。


技术实现思路

1、本专利技术提供一种聚乙二醇接枝聚五氟苯酯共聚物,该聚乙二醇接枝聚五氟苯酯共聚物具有优异的反应活性,其容易被不同的功能性化合物修饰以得到具有不同亲疏水性和不同显色性能的功能化共聚物。

2、本专利技术还提供一种聚乙二醇接枝聚五氟苯酯共聚物的制备方法,通过该制备方法能够制备得到上述具有优异的反应活性的聚乙二醇接枝聚五氟苯酯共聚物,该制备方法简便易行,无需繁琐的多步合成与纯化流程,适合广泛推广应用。

3、本专利技术还提供一种功能化共聚物的制备方法,通过该制备方法能够利用不同的功能性化合物对上述聚乙二醇接枝聚五氟苯酯共聚物进行修饰,从而制备得到具有不同亲疏水性和不同显色性能的功能化聚乙二醇接枝聚五氟苯酯共聚物。

4、本专利技术还提供一种功能化共聚物,由上述功能化共聚物的制备方法制备得到,该功能化共聚物具有亲疏水性和显色性能。

5、本专利技术的第一方面提供一种聚乙二醇接枝聚五氟苯酯共聚物,所述聚乙二醇接枝聚五氟苯酯共聚物的结构如式(1)所示:

6、

7、其中,m为40~200的整数,n为1~40的整数,p为10~80的整数。

8、如上所述的聚乙二醇接枝聚五氟苯酯共聚物,所述聚乙二醇接枝聚五氟苯酯共聚物的数均分子量为10000~500000。

9、本专利技术的第二方面提供一种所述的聚乙二醇接枝聚五氟苯酯共聚物的制备方法,包括如下步骤:

10、将包括聚乙二醇、光催化剂、cta试剂、单体丙烯酸五氟苯酯的原料体系溶于第一有机溶剂中,得到混合物;

11、将所述混合物经冻抽处理后进行第一反应,得到第一反应产物;

12、将所述第一反应产物在甲醇中进行第一沉淀处理后进行第一干燥处理,得到所述聚乙二醇接枝聚五氟苯酯共聚物。

13、如上所述的聚乙二醇接枝聚五氟苯酯共聚物的制备方法,所述聚乙二醇的数均分子量为2000、10000中的任意一种。

14、如上所述的聚乙二醇接枝聚五氟苯酯共聚物的制备方法,所述光催化剂的结构式如式(2)所示:

15、

16、其中,r1和r2各自独立地为任意有机取代基团,r1可位于苯环b的对位、间位或邻位,r2可位于苯环a的对位、间位或邻位;

17、和/或,所述cta试剂的结构式如式(3)所示:

18、

19、其中,r1和r2各自独立地为任意有机取代基团。

20、如上所述的聚乙二醇接枝聚五氟苯酯共聚物的制备方法,所述原料体系中,所述聚乙二醇、光催化剂、cta试剂、单体丙烯酸五氟苯酯的摩尔比为3:0.5:1:(20~100)。

21、如上所述的聚乙二醇接枝聚五氟苯酯共聚物的制备方法,所述第一有机溶剂包括1,2-二氯乙烷;

22、和/或,所述进行第一反应的温度为40℃~60℃、时间为10h~24h。

23、本专利技术的第三方面提供一种功能化共聚物的制备方法,将所述的聚乙二醇接枝聚五氟苯酯共聚物或将由所述的聚乙二醇接枝聚五氟苯酯共聚物的制备方法制备的聚乙二醇接枝聚五氟苯酯共聚物、功能性化合物与催化剂溶于第二有机溶剂中,得到混合溶液,所述功能性化合物的结构式为式(4)、式(5)中的任意一种:

24、

25、式(4)~式(5)中,r各自独立地为任意有机取代基团;

26、将所述混合溶液进行第二反应,得到第二反应产物,随后将所述第二反应产物在第三有机溶剂中进行第二沉淀处理后进行第二干燥处理,得到所述功能化共聚物。

27、如上所述的功能化共聚物的制备方法,所述聚乙二醇接枝聚五氟苯酯共聚物、所述功能性化合物和所述催化剂的摩尔比为1:1.5~5:0.2~1;

28、和/或,所述进行第二反应的温度为25℃~50℃、时间为24h~72h;

29、和/或,所述催化剂为三乙胺或4-二甲氨基吡啶;

30、和/或,所述第二有机溶剂为四氢呋喃或n,n二甲基甲酰胺;

31、和/或,所述第三有机溶剂为甲醇或乙醚。

32、本专利技术的第四方面提供一种功能化共聚物,由所述的功能化共聚物的制备方法制备得到。

33、本专利技术提供了一种聚乙二醇接枝聚五氟苯酯共聚物,该聚乙二醇接枝聚五氟苯酯共聚物具有式(1)所示的结构。本专利技术通过将单体丙烯酸五氟苯酯接枝到聚乙二醇以得到具有优异的反应活性的聚乙二醇接枝聚五氟苯酯共聚物。该聚乙二醇接枝聚五氟苯酯共聚物在与不同的功能性化合物进行反应时,其容易被不同的功能性化合物修饰以得到具有不同亲疏水性和不同显色性能的功能化共聚物,该功能化共聚物在生物医药、能源化工、荧光、智能响应等领域具有广泛的应用前景。

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【技术保护点】

1.一种聚乙二醇接枝聚五氟苯酯共聚物,其特征在于,所述聚乙二醇接枝聚五氟苯酯共聚物的结构如式(1)所示:

2.根据权利要求1所述的聚乙二醇接枝聚五氟苯酯共聚物,其特征在于,所述聚乙二醇接枝聚五氟苯酯共聚物的数均分子量为10000~500000。

3.一种权利要求1或2所述的聚乙二醇接枝聚五氟苯酯共聚物的制备方法,其特征在于,包括如下步骤:

4.根据权利要求3所述的聚乙二醇接枝聚五氟苯酯共聚物的制备方法,其特征在于,所述聚乙二醇的数均分子量为2000、10000中的任意一种。

5.根据权利要求3所述的聚乙二醇接枝聚五氟苯酯共聚物的制备方法,其特征在于,所述光催化剂的结构式如式(2)所示:

6.根据权利要求3所述的聚乙二醇接枝聚五氟苯酯共聚物的制备方法,其特征在于,所述原料体系中,所述聚乙二醇、光催化剂、CTA试剂、单体丙烯酸五氟苯酯的摩尔比为3:0.5:1:(20~100)。

7.根据权利要求3所述的聚乙二醇接枝聚五氟苯酯共聚物的制备方法,其特征在于,所述第一有机溶剂包括1,2-二氯乙烷;

8.一种功能化共聚物的制备方法,其特征在于,将权利要求1或2所述的聚乙二醇接枝聚五氟苯酯共聚物或将由权利要求3~7任一项所述的聚乙二醇接枝聚五氟苯酯共聚物的制备方法制备的聚乙二醇接枝聚五氟苯酯共聚物、功能性化合物与催化剂溶于第二有机溶剂中,得到混合溶液,所述功能性化合物的结构式为式(4)、式(5)中的任意一种:

9.根据权利要求8所述的功能化共聚物的制备方法,其特征在于,所述聚乙二醇接枝聚五氟苯酯共聚物、所述功能性化合物和所述催化剂的摩尔比为1:1.5~5:0.2~1;

10.一种功能化共聚物,其特征在于,由权利要求8或9所述的功能化共聚物的制备方法制备得到。

...

【技术特征摘要】

1.一种聚乙二醇接枝聚五氟苯酯共聚物,其特征在于,所述聚乙二醇接枝聚五氟苯酯共聚物的结构如式(1)所示:

2.根据权利要求1所述的聚乙二醇接枝聚五氟苯酯共聚物,其特征在于,所述聚乙二醇接枝聚五氟苯酯共聚物的数均分子量为10000~500000。

3.一种权利要求1或2所述的聚乙二醇接枝聚五氟苯酯共聚物的制备方法,其特征在于,包括如下步骤:

4.根据权利要求3所述的聚乙二醇接枝聚五氟苯酯共聚物的制备方法,其特征在于,所述聚乙二醇的数均分子量为2000、10000中的任意一种。

5.根据权利要求3所述的聚乙二醇接枝聚五氟苯酯共聚物的制备方法,其特征在于,所述光催化剂的结构式如式(2)所示:

6.根据权利要求3所述的聚乙二醇接枝聚五氟苯酯共聚物的制备方法,其特征在于,所述原料体系中,所述聚乙二醇、光催化剂、cta试剂、单体丙...

【专利技术属性】
技术研发人员:冯纯黄冠文刘祥飞
申请(专利权)人:华东理工大学
类型:发明
国别省市:

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