[发明专利]丙烯酸酯二级单体及以其聚合所得共聚物

说明书

本发明涉及丙烯酸酯二级单体及以其聚合所得共聚物。具体地，本发明公开了一种二级单体、以所述二级单体聚合得到的二元丙烯酸酯共聚物和以所述二级单体和第三单体聚合得到的三元丙烯酸酯共聚物。所述二元或三元丙烯酸酯共聚物具有序列结构可控、制备方法简单等特点。

技术领域

本发明涉及化学领域，具体地涉及丙烯酸酯二级单体及以其聚合所得共聚物。

背景技术

高分子链中单体单元的序列结构对聚合物的性能起着决定性作用。序列规整聚合物常见于天然高分子(如蛋白质、核酸等)，单体的序列结构与它们的生物功能紧密相关。而对于大多数合成高分子材料，单体单元一般都是无规分布，并且随分子链而异，虽然近年来在拓扑结构(如立体规整性、支化结构等)调控方面有很大进展，但在单体单元序列结构排布方面报道较少。与无规分布的合成高分子(如无规共聚物)相比，具有精确序列结构的共聚物对最终材料的物理化学性能有更优越的可调节性，在催化、分子识别、自组装及微观结构构筑等方面有潜在的应用前景。因此，序列结构可控共聚物的合成不仅可以拓宽高分子材料的合成方法，并且对改善优化聚合物的性能使之更加适应工业化的要求和拓展用途，具有重要的实际应用价值。

对序列可控共聚物的人工合成由来已久，传统方法是在多肽人工合成的基础上，通过功能化单体逐步迭加来实现，单体单元的结构可以在较宽的范围内精确调控，但这种方法需要繁琐的缩合-脱保护步骤，也难以得到高分子量的聚合物。近年来发展出类似的利用单体间的偶联/缩合反应，在分子链上依次引入不同取代单体单元，合成具有精确序列结构的共聚物。但是，对于在工业上应用广泛的丙烯酸酯聚合物，对其共聚物中单体单元的序列结构控制仍然十分有限。目前有报道通过共价键或者配位键使得两个甲基丙烯酸酯单体连接起来，在特定聚合条件下使其成环聚合，分子内的两个丙烯酸酯双键次序插入，得到分子链中带有大环结构聚合物，再脱保护之后得到聚合物，可对聚合物的立体规整性有一定的诱导调节作用，但同一分子内的两个双键相同，脱保护之后得到的是均聚物而不是共聚物。此外，通过预先合成特定结构的模板单体，通过共价键分别连接甲基丙烯酸酯和丙烯酸酯双键，用钌配合物引发可控自由基聚合，经脱保护及烷基化后，得到单体单元精确排列的AB型共聚物，但模板单体合成路线繁琐，可用的单体范围有限。此外，还有报道合成分别带有腺嘌呤和胸腺嘧啶的单体，在稀溶液中引发自由基聚合，在一定程度上可以调节不同单体在共聚物链中的插入比例，但仅限于氯仿溶剂中可得到两种单体含量比例接近的共聚物，并且没有与第三单体进行三元共聚反应。

综上所述，共聚物中单体单元的精确序列结构控制对于高分子的性能和最终应用有重要影响，但在序列结构控制方面进展有限。尤其是对于在基础研究和实际生产中有广泛应用的(甲基)丙烯酸酯类共聚物，尚未有利用分子间相互作用形成二级单体来调控共聚反应制备序列规整共聚物。本发明设计合成新的相互作用丙烯酸酯单体或者利用已知单体，加入第三组分使得单体之间通过非共价相互作用形成二级单体，在聚合过程中两种单体同时插入到聚合物链中，得到次序规整共聚物。此外，可同时加入第三单体，通过改变条件调控三元共聚物中的单体单元序列结构。

发明内容

本发明的目的在于提供一种丙烯酸酯二级单体及以其聚合所得共聚物。

本发明的第一方面，提供了一种二级单体，所述二级单体包含：

1)第一可聚合部分；

2)第二可聚合部分；和

3)连接两个可聚合部分的桥联基团。