[发明专利]一种超支化聚苯基三唑甲酸酯及其制备方法与应用

说明书

本发明公开了一种超支化聚苯基三唑甲酸酯及其制备方法与应用。利用苯丙炔酸三元酯和二元有机叠氮单体，在极性非质子溶剂中，加热反应一段时间后得到超支化聚苯基三唑甲酸酯。本发明中的反应原料易得，聚合过程中没有副产物生成，符合原子经济性。该聚合反应的底物适用范围广，对官能团的兼容性好，可以很容易的引入功能性的基团。同时，聚合物的制备过程中没有使用金属催化剂，避免了催化剂残留对聚合物生物活性和光电性能的影响。由于聚合物含有四苯基乙烯结构，所以聚合物具有较好的聚集诱导发光性能，并且可作为化学传感器，高灵敏的检测多硝基芳烃类爆炸物。

技术领域

本发明属于高分子化学和材料科学领域，具体涉及一种超支化聚苯基三唑甲酸酯及其制备方法与应用。

背景技术

超支化聚合物是一类具有三维立体结构且高度支化的大分子，具有粘度低、较难结晶、溶解性好、大量的末端官能团及高反应活性等特点。由于其独特的结构与性能，超支化聚合物已广泛应用于涂料、添加剂、药物和催化剂载体、光电材料等领域。随着高分子化学家的不懈努力，越来越多的功能性超支化聚合物被合成出来。但是这些聚合物的制备往往需要严格的实验条件，并且要用到金属催化剂，而聚合物中的金属催化剂很难完全除尽，这些催化剂残留会影响聚合物材料的光电、生物学等性能。因此，开发无金属催化的聚合反应制备新型的超支化聚合物具有重要的应用价值。

众所周知，有机叠氮和炔在加热条件下生成1,2,3-环三唑是一种经典的有机反应，但是该反应存在反应速率慢、产物结构区域选择性差等缺点，因而限制了其应用。2002年，美国的Sharpless和丹麦的Meldal课题组分别独立发现了一价铜可催化有机叠氮和炔反应选择性地生成1,4-二取代的环三唑化合物，并且该反应条件温和、反应速率快以及后处理简单(Angew. Chem., Int. Ed.2002, 41, 2596; J. Org. Chem., 2002, 67,3057)。2005年，Jia等人报道了钌催化有机叠氮和炔可选择性地生成1,5-二取代环三唑化合物(J. Am. Chem. Soc. 2005, 127, 15998)。该类反应由于反应速率快、结构选择性好、反应条件温和等优点而被称为“点击反应”。随后高分子化学家将该类反应发展成为一种新的聚合反应-“点击”聚合。但是该类聚合反应需要用到金属催化剂，由于金属催化剂残留会影响聚合物的使用性能，从而限制了该类聚合反应的应用范围。

另外，传统的聚合物发光材料往往在稀溶液状态发光强烈，而在聚集态下发光减弱或完全猝灭，限制了该类材料的使用范围。近年来，具有聚集诱导发光（Aggregation-induced emission, AIE）性能的聚合物材料，即在溶液中不发光而在聚集态发光强烈的一类材料，已广泛应用于电致发光、化学检测及生物传感等领域（Chem. Soc. Rev. 2014,43, 4494）。相对于线形聚合物，具有AIE性能的超支化聚合物的报道还很少。

发明内容

本发明提供了一种超支化聚苯基三唑甲酸酯，并提供该聚合物的制备方法及应用，如在多硝基芳烃类爆炸物检测中的应用。

为实现上述目的，本发明所采取的技术方案是：

一种超支化聚苯基三唑甲酸酯，具有式Ⅰ所示的化学结构：

式Ⅰ

R选自以下1~9中的任意一种基团，R＇选自以下10~27中的任意一种基团：

其中，m为1~18的整数；*表示取代位置。