[发明专利]一种重氮乙酸酯和乙氧羰基卡宾的共聚物及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种重氮乙酸酯和乙氧羰基卡宾的共聚物及其制备方法，属于高分子化学领域。

背景技术

碳链聚合物通常由乙烯或者其衍生物通过烯烃聚合反应得到。虽然烯烃聚合反应在塑料、合成纤维和合成橡胶等领域得到广泛应用，并已经形成巨大产业，但也存在一些局限性，比如无法获得碳链上每个碳原子都有极性基团的聚合物、聚烯烃的立体化学难以控制。而卡宾聚合反应则突破了常规的这些局限性，为发展结构独特的碳链聚合物提供了新途径。

目前，卡宾聚合主要依靠金属类催化剂的帮助下进行反应，比如，有机铝，有机钯，有机铜等等。虽然这些研究获得了一些令人鼓舞的进展，并表现出了重要的应用前景，带有取代基的卡宾聚合物有常规聚烯烃所不具有的结构和性能，但是催化剂的使用不可避免的造成了资源的浪费以及环境的破坏。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是克服现有技术的不足，提供了一种重氮乙酸酯和乙氧羰基卡宾的共聚物。

本发明还提供上述重氮乙酸酯和乙氧羰基卡宾的共聚物的制备方法。

本发明为解决上述技术问题提供的技术方案是：一种重氮乙酸酯和乙氧羰基卡宾的共聚物，具体通式如下：

其中，R指任意基团，包括直链烷烃、支链烷烃、卤素或芳香基团中的一种，x、y指任意大于0的整数。

一种上述重氮乙酸酯和乙氧羰基卡宾的共聚物的制备方法，在惰性气体的保护下，将重氮乙酸酯加入到反应瓶中，在微波辐照下反应一段时间，冷却后经过重沉淀得到棕色的沉淀物，沉淀物经过离心，真空干燥得到重氮乙酸酯和乙氧羰基卡宾的共聚物。

所述的微波辐照的微波功率在200瓦及以上，微波时间为2min~12h。

本发明的制备方法是在微波辐照（Microwaves）的条件下进行的，其反应方程式如下：

其中，m、n是大于0的任何一个整数，R指任何基团，包括长链烷烃，芳烃，卤素等。

本发明中的单体重氮乙酸酯的制备方法为：在0~10℃的环境下，0.1mol甘氨酸酯盐酸盐,20ml蒸馏水，0.0015mol硫酸以及30ml1,2-二氯乙烷加入到三口烧瓶中，冷却后，缓慢加入0.12mol亚硝酸钠的水溶液（15ml），保持温度在10℃以下，搅拌2小时，将反应体系转移至分液漏斗中。分出有机相，水相分别用8ml的1,2-二氯乙烷萃取，合并有机相，用饱和碳酸氢钠溶液10ml洗涤两次，用无水硫酸钠干燥。经过减压蒸馏得到重氮乙酸酯。

与现有技术相比，本发明所用原料绿色化、商品化，单体合成方便，操作简单；避免了使用有机金属催化剂，反应无毒，节省能源；本发明得到的是一种全新的材料，并且所得到的主链上含有偶氮基团的聚合物分子量高，可以使用于广泛的领域。

附图说明

图1为重氮乙酸乙酯聚合后所得聚酯的氢核磁谱图，图中的a~f为核磁谱图中氢原子的位置。

图2为重氮乙酸乙酯聚合后所得聚酯的红外谱图。

具体实施方式

以下结合实例和附图对本发明做进一步说明。

实施例1

在氩气的保护下，0.01mol重氮乙酸乙酯置于反应瓶中，用200W微波辐照30分钟，冷却后加入四氢呋喃溶解，然后滴入大量的石油醚进行重沉淀，经过离心得到沉淀物，真空干燥。产率为61.9%，得到的聚合物碳含量为60.66%，氢含量为4.72%，氮含量为7.95%，分子量为6300g/mol。

实施例2

在氩气的保护下，0.01mol重氮乙酸乙酯置于反应瓶中，用200W微波辐照60分钟，冷却后加入四氢呋喃溶解，然后滴入大量的石油醚进行重沉淀，经过离心得到沉淀物，真空干燥。产率为63.8%，得到的聚合物碳含量为60.31%，氢含量为5.07%，氮含量为8.04%，分子量为35400g/mol。

实施例3

在氩气的保护下，0.01mol重氮乙酸乙酯置于反应瓶中，用200W微波辐照90分钟，冷却后加入四氢呋喃溶解，然后滴入大量的石油醚进行重沉淀，经过离心得到沉淀物，真空干燥。产率为68.1%，得到的聚合物碳含量为59.08%，氢含量为5.08%，氮含量为8.18%，分子量为22300g/mol。

实施例4