[发明专利]一种两亲性线型PEO-树状碳硅烷共聚物及其制备方法

说明书

本发明公开了一种两亲性线型PEO‑树状碳硅烷共聚物及其制备方法，该共聚物分子量分布窄，分子量可控。本发明是以烯丙基聚醚与巯丙基三甲氧基硅烷作为原料，进行点击反应得到PEO‑Si‑G1‑OMe，上述产物进行亲核取代反应得到PEO‑Si‑G1‑Vi，重复交替进行点击反应与亲核取代反应得到两亲性线型PEO‑树状碳硅烷共聚物。本发明制备方法产出率高，合成物杂质少，点击反应精准，摒弃了现有技术中合成该类共聚物所使用的贵金属催化剂，生产过程安全环保，可广泛应用于医药及化工领域。

技术领域

本发明涉及一种共聚物技术领域，尤其涉及一种两亲性线型PEO-树状碳硅烷共聚物及其制备方法。

背景技术

树枝状聚合物由于具有精确的分子结构以及不断被学者探索发现新的性质备受研究者的青睐。树枝状聚合物具有大量的反应官能团、高度的几何对称性、空腔、分子量可控、纳米尺寸等特点，因而具有有别于线型聚合物的优异性能，如良好的流体力学性能、独特的粘度行为、多功能性、易成膜性、难结晶性、独特的密度与密度分布及折射率。众所周知，两亲性树枝状聚合物在水溶液中具有独一无二的溶液性质，两亲性树枝状聚合物因其独特的树枝状结构和亲水链段与疏水链段的共价链接，比传统表面活性剂或嵌段共聚物形成的胶束更稳定。两亲性树枝状聚合物作为分子纳米载体在控制药物运载和释放、相转移、环境净化、纳米材料制备及表面活性催化剂等领域具有良好的应用前景。

传统的有机硅类聚合物都是通过硅氢加成法在金属催化剂作用下通过加热进行长时间点击反应，利用聚甲基氢硅氧烷的Si-H键与端乙烯基亲水性片段的C＝C键通过硅氢化反应所制得。其反应转化率低，副产物多，且需要氯铂酸等贵金属催化剂且催化剂的残留直接影响产品性能。同时金属铂非常昂贵，纯化过程中难以除掉，这不单会影响产品性能还限制了其在生物医药等领域的应用，一方面反应条件苛刻，一般都需要无水无氧环境且反应时间较长，另一方面某些活性基团的存在对催化剂的催化活性会有很大影响，硅氢化反应产物中同时含有马氏规则和反马氏规则产物，使表面活性剂的结构与性能关系研究变得更加复杂。这与当今的原子经济性和绿色化学的大环境背道而驰，因此，急需研究一种原子经济、绿色环保的新方法代替传统的硅氢化反应或者对其作出适当的补充。

近年来，巯烯点击化学因其模块化，范围广，高产率，反应条件温和，无副产物等高效、高通量的特性而被广泛应用于材料的制备。巯烯烃点击反应避免了重金属催化剂的使用且市场上含巯基和乙烯基的化合物商品种类繁多，这类反应一直是研究者关注的重点。但是，至今没有关于巯烯点击化学法制备两亲性线型PEO-树状碳硅烷共聚物的相关文献报道。

发明内容

本发明针对现有技术存在的不足，提出一种通过巯烯点击化学制备出纯度高、转化率高、安全环保的两亲性线型PEO-树状碳硅烷共聚物，可广泛应用于生物载药和日用化工表面活性剂。本发明通过以下方法实现。

本发明所述的一种PEO-树状碳硅烷共聚物，该共聚物分子结构如(I)所示：

其中n为10～100的整数；R为含碳原子数为1～10的直链或异构长链烷基，或氢基。

优选地，所述n为21～50的整数，R为1～5的直链烷基。

两亲性线型PEO-树状碳硅烷共聚物采用巯烯点击化学制备，包括如下步骤：

S1.烯丙基聚醚的制备：在冰浴条件下，将NaH的四氢呋喃溶液逐滴加入单封端聚醚的四氢呋喃溶液中搅拌，加入烯丙基溴的四氢呋喃溶液后在15～20℃条件下搅拌，经过滤、旋蒸、冷乙醚沉淀、真空干燥得到烯丙基聚醚PEO-allyl；