[发明专利]一种聚炔酰胺类化合物及其制备方法与应用

说明书

本发明公开了一种聚炔酰胺类化合物及其制备方法与应用，该制备方法包括如下步骤：在惰性气体气氛下，水、双官能团端炔类单体和双官能团异腈单体在有机溶剂中通过催化剂和配体的共同作用进行聚合反应，反应结束后，对产物进行提纯、干燥，制得聚炔酰胺类化合物。本发明所述方法条件温和，聚合单体简单易得。本发明得到的聚炔酰胺类化合物具有较好的溶解性和较高的热稳定性，在自组装领域具有潜在的应用。

技术领域

本发明涉及高分子化学和材料学领域，具体涉及一种聚炔酰胺类化合物及其制备方法与应用。

背景技术

水在环境条件下为无色液体，覆盖了地球表面的71％，对生命体至关重要。水作为自然界中普遍存在的物质之一，在有机合成领域是一把双刃剑，即可以作为某些反应的溶剂，又可能对反应产生不利的影响。在高分子化学领域，水经常作为副产物或终止聚合反应的淬灭剂出现。而且很多聚合反应的催化体系很脆弱，需要严格的无水无氧条件。因此，合理利用水作为单体来构建聚合物面临着巨大的挑战。

自Shirakawa、MacDiarmid和Heeger发现掺杂的聚乙炔具有金属导电性后，利用炔类单体等三键单体来构建功能聚合物引起了广泛的研究兴趣。以三键单体制备的聚合物结构中通常含有不饱和键或芳香环，表现出优异的光电性能。基于三键单体的聚合反应为功能高分子的构筑提供了机遇。目前，水与三键单体参与的聚合反应少有报道，开发在温和条件下水参与的新型三键聚合反应有很大的研究意义。

近几十年来，构建聚炔酰胺的方法多以炔酸类单体为原料。但炔酸类单体制备困难，这限制了聚炔酰胺的制备及其应用。因此，开发一种由炔类单体直接制备聚炔酰胺的新方法是很有必要的。

综上所述，在前人工作的基础上(Org.Lett.2018,20(17):5510-5514)，开发简单、高效、经济的基于水和三键单体的聚合反应来制备聚炔酰胺具有重要的科学意义和应用价值。

发明内容

为解决现有技术存在的不足，本发明的目的在于提供一种水、端炔类单体和异腈单体参与的新型聚合反应来制备聚炔酰胺类化合物的方法，该制备方法可以在温和环境下进行，反应简单、容易操作。

本发明的另一目的在于提供通过上述方法制备得到的一种聚炔酰胺类化合物，该聚炔酰胺类化合物具有良好的溶解性、热稳定性和自组装性能。

本发明的目的通过下述技术方案实现：

一种聚炔酰胺类化合物的制备方法，包括以下步骤：

在惰性气体气氛下，水、双官能团端炔类单体和双官能团异腈单体在有机溶剂中通过催化剂和配体的共同作用进行聚合反应；反应结束后，对产物进行提纯、干燥，制得聚炔酰胺类化合物；

所述的双官能团端炔类单体的结构通式如式(Ⅱ)所示：

所述的双官能团异腈单体的结构通式如式(Ⅲ)所示：

制得的聚炔酰胺类化合物的结构通式如式(Ⅰ)所示：

式(Ⅰ)～(Ⅲ)中，n为5～300的整数；R¹、R²为有机基团。

优选的，所述式(Ⅰ)～(Ⅲ)中，R¹选自以下化学结构式12～30中的任意一种；R²选自以下化学结构式1～36中的任意一种；

其中，m、p、k、i、j为1～20的整数；X选自O或S元素；*表示取代位置。