[发明专利]一种侧链含偶氮吡啶的N-异丙基丙烯酰胺共聚物的制备方法

摘要

本发明公开了一种侧链含偶氮的N‑异丙基丙烯酰胺共聚物的制备方法，首先，经重氮偶合等步骤制备了偶氮吡啶单体：甲基丙烯酸‑4‑(4‑吡啶基偶氮)苯酯(PAZO)。其次，PAZO、N‑异丙基丙烯酰胺(NIPAM)和聚乙二醇甲醚甲基丙烯酸酯(EGMA)无规共聚得到多重响应三元共聚物P(NIPAM‑co‑PAZO‑co‑EGMA)。采用凝胶渗透色谱和核磁共振氢谱对聚合物的结构进行表征，经紫外光谱对聚合物进行研究，发现聚合物具有良好的光致顺反异构。聚合物最低相转变温度(LCST)为49℃，经紫外光照LCST下降2℃变为47℃，同时聚合物对pH值也具有响应性，聚合物溶液通入CO2后LCST变为62℃，升高了13℃，向溶液中通入氩气排除CO2，溶液的LCST再次变为49℃。交替通入CO2和氩气，溶液LCST具有可逆性。表明该聚合物具有温度、光、pH以及气体响应性。

主权项

1.一种侧链含偶氮吡啶的N‑异丙基丙烯酰胺共聚物的制备方法，其步骤为：(1)甲基丙烯酸‑4‑(4‑吡啶基偶氮)苯酯(AZO)的制备，反应方程式为：步骤(1)中将4‑氨基吡啶溶于盐酸和水的溶液中，将溶液冰浴，再将亚硝酸钠和苯酚溶于质量比10％的氢氧化钠(20mL)溶液中，将该溶液逐滴滴入4‑氨基吡啶的盐酸溶液中，0～5℃反应30min，最后再用质量比10％的氢氧化钠调节pH至6～7，将溶液抽滤并用4～6倍的水洗涤，产物经真空干燥得到对羟基偶氮吡啶；将对羟基偶氮吡啶，三乙胺溶于30mL四氢呋喃溶液中，溶液冰浴，将甲基丙烯酰氯溶于40mL四氢呋喃溶液中，通过恒压滴液漏斗控制1滴/秒滴入反应溶液中，待滴加完全反应4h左右，反应温度为0～5℃，将溶液过滤，过硅胶柱，旋蒸，乙醇重结晶得到红色固体；(2)侧链含偶氮吡啶的N‑异丙基丙烯酰胺共聚物P(NIPAM‑co‑PAZO‑co‑EGMA)的制备：N‑异丙基丙烯酰胺(NIPAM)、甲基丙烯酸‑4‑(4‑吡啶基偶氮)苯酯(PAZO)、聚乙二醇甲醚甲基丙烯酸酯(EGMA)作为共聚单体，按照[NIPAM]:[PAZO]:[EGMA]配比和反应单体总摩尔数的引发剂加入25mL聚合瓶中，液氮冷冻抽真空充氩气3次解冻，反复3次后于70℃油锅反应48h，溶液为DMF，反应结束后用四氢呋喃溶解，溶液在乙醚中沉淀3次，真空干燥至恒量得到侧链含偶氮吡啶的N‑异丙基丙烯酰胺共聚物P(NIPAM‑co‑PAZO‑co‑EGMA)。