[发明专利]含电活性基团的聚芳醚酮/聚醚砜类环状齐聚物及制备方法

说明书

技术领域

本发明属于功能材料领域，具体涉及一系列具有电活性、手性、光致变形性的聚芳醚酮或聚醚砜系列环状齐聚物，及其该系列齐聚物的制备方法。

技术背景

通过外界刺激控制环状分子物性进而利用此性质进行分子识别和分子分离的思想给人们在医学、检验、工业分析中相关的领域的工作提供了新思路，因此功能化环状分子的研究近年来吸引了人们的注意力，例如将基于结构的轴不对称性、多种功能性及高度稳定的手性构型，在催化不对称合成、手性识别、手性诱导和构筑新型材料方面扮演着重要角色的联二萘类化合物的手性引入环状分子使环状分子具有手性，通过外界刺激控制分子的这一物性，实现一些分子的识别。

聚芳醚酮具有韧性好、机械强度高、阻燃、耐辐射、抗老化、抗水解、对大多数介质稳定，加工性好等优点。随着合成方法与加工手段的日益完善，近年来在航天、航空、核能、信息、通讯、电子电器、石油化工、机械制造、汽车等领域取得了成功的应用。

聚苯胺因电导率较高、易于合成、原料易得、有良好的电化学性质等优点而具有广泛的应用前景。目前已经在二次电池、金属防腐、发光器件、电磁屏蔽(EMI)、气体分离膜、催化传感器和随动器件等方面都得到了很好的应用。

我们将两种聚合物的特性有机的结合起来，从分子设计的角度出发，制备出以前者为主体，以苯胺链段为引入基团的用于合成环的前期大单体，将大单体和要引入的不同功能性的双酚通过假高稀方法，环化成我们的目标产物功能性环状齐聚物。在这里我们选择了力学和热学稳定的功能性双酚包括：手性联二萘双酚，光致变形性的偶氮苯双酚，具有光电活性的噻吩双酚，具有电活性和荧光性的咔唑双酚。合成的这一系列环可以在光电等外界刺激下改变诸如孔径大小、对客体分子结合力强弱等性质，最终将可能被用做分子识别和分子拆分的主体分子，为生活中相关方面的应用提供一个广泛的前景。

发明内容

本发明的目的在于提供一系列具有电活性、手性、光致变形性的含电活性基团的聚芳醚酮或聚醚砜系列环状齐聚物以及该系列环状齐聚物的制备方法。

含电活性基团的聚芳醚酮或聚醚砜系列环状齐聚物结构式如下所示：

其中：

A为刚性链段中的X为：C(聚芳醚酮系列)，S(聚醚砜系列)；

本专利所述功能性聚芳醚酮(聚醚砜)系列环状齐聚物的制备方法，其步骤如下：

(1)单体M的合成：将对羟基二苯胺、摩尔数为对羟基二苯胺5～10倍的双卤素取代的二苯甲酮或二苯甲砜、摩尔数为对羟基二苯胺1.1～2倍的碳酸钾加入到有机溶剂中，固含量为25％～50％，再加入有机溶剂体积0.08～0.16倍的甲苯，搅拌升温至120～145℃，回流反应3～4小时蒸出甲苯；再升温至接近溶剂沸点1～5℃，继续反应2～3小时，反应完毕后将反应产物倒入到乙醇或丙酮的水溶液中，抽滤收集沉淀后再用乙醇或丙酮的水溶液热洗除去未参加反应的双卤素取代的二苯甲酮或二苯甲砜，最后产物在40～70℃真空干燥10～40小时，得到化合物M；

(2)单体A的合成：将摩尔比为2∶1的化合物M和胺峰端苯胺类的希弗碱S溶于N，N-二甲基甲酰胺、盐酸、丙酮和蒸馏水组成的混合溶剂中，固含量为3％～10％，N，N-二甲基甲酰胺、盐酸、丙酮、蒸馏水混合溶剂的体积比为3～8∶3～8∶1∶1；然后将是胺峰端苯胺类的希弗碱S2倍摩尔量的过硫酸氨溶于盐酸中配成浓度为0.3～2mol/L的溶液，缓慢加入到上述酸性溶液体系中，快速搅拌，滴加完毕后继续反应1～4小时，再将该溶液倒入蒸馏水中，过滤，将得到的沉淀在1～2mol/L的氨水中脱掺杂，过滤后以蒸馏水洗3～6次，再用丙酮洗3～6次，最后在乙醇中用苯肼还原，沉淀在30～70℃真空干燥10～20小时后，得到单体A；