[发明专利]主链含二茂铁基的脂肪族金属聚合物液晶材料的制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及金属聚合物液晶材料制备领域，特别涉及一种主链含二茂铁基的脂肪族金属聚合物液晶材料的制备方法。

背景技术

由于二茂铁基衍生物具有高度热稳定性和独特的氧化还原、电、光、磁等性能，所以二茂铁基金属聚合物是一种理想的金属聚合物液晶材料。众多的二茂铁基聚合物已被合成，并用于液晶材料。文献报道二茂铁基聚合物基本是主链和侧链含二茂铁基的二茂铁聚合物。[具体可见文献：Majumdar KC, Liq Cryst. 2012;39(9):1117-1123. Majumdar KC, Liq Cryst. 2011;38(5):567-573. Gao Y, J Inorg Organomet Polym Mater. 2007;17(1):19-36. Furman J, Polimery. 1996; 41(7-8): 423-425. Gao Y, J Polym Sci, Part A: Polym Chem. 2005;43(5):974-983.]各种二茂铁基聚合物的合成或者液晶材料的应用各有特点，但不同程度上存在着某一方面的缺点，譬如合成条件比较苛刻，合成步骤较多，工艺复杂，产率较低。

发明内容

为了克服现有二茂铁基金属聚合物材料合成条件比较苛刻、合成步骤较多、工艺复杂、产率较低等缺陷，本发明提供一种主链含二茂铁基的脂肪族金属聚合物液晶材料的制备方法，该方法合成工艺简单，所得产物热稳定性和液晶性能优异。

本发明采用的技术方案是：一种主链含二茂铁基的脂肪族金属聚合物液晶材料的制备方法，具体为：将1,1-二茂铁二甲酰氯和脂肪族单体混合，在惰性气体保护下，再依次加入有机溶剂和催化剂，在25~75℃温度下搅拌回流反应4~10h，反应结束后，过滤，滤液减压旋蒸、将浓缩物用二氯甲烷萃取或溶解，将取萃取液或溶液用水洗涤或在甲醇沉淀，收集有机相、旋蒸或抽滤，获得沉淀，最后真空干燥得到所述主链含二茂铁基的脂肪族金属聚合物液晶材料。所述脂肪族单体选自螺二醇、二异丙醇胺、2,2-二羟甲基丙酸和双羟甲基丙二酸二乙酯；所述催化剂为吡啶或含0.005~0.008 g/ml的四丁基溴化铵的NaOH饱和溶液，所述有机溶剂为苯或二氯甲烷，所述1,1-二茂铁二甲酰氯与脂肪族单体的摩尔比为1:1~3；所述1,1-二茂铁二甲酰氯与催化剂摩尔比比为30:1~1.5，所述1,1-二茂铁二甲酰氯的质量与有机溶剂的质量体积比为0.04~0.08 g /ml。

本发明的有益效果是：     

1、该金属聚合物材料的制备反应只有一步，采用缩聚法，工艺简单；

2、这种二茂铁基聚合物是一种主链含二茂铁基的脂肪族金属聚合物；

3、这种主链含二茂铁基的脂肪族金属聚合物的分子量是Mn=1.3×10³~7×10³；

4、金属聚合物材料是一种主链含二茂铁基的脂肪族金属聚合物液晶材料；

5、液晶材料具有很好热稳定性和优异液晶性能；

附图说明

图1是本发明实施例1合成的主链含二茂铁基的脂肪族金属聚合物的¹HNMR谱图；

    图2是本发明实施例1中合成的主链含二茂铁基的脂肪族金属聚合物的TGA曲线；

    图3是本发明实施例1中合成的主链含二茂铁基的脂肪族金属聚合物的DSC曲线；

    图4是本发明实施例3的合成的主链含二茂铁基的脂肪族金属聚合物的¹HNMR谱图；

    图5是本发明实施例3的合成的主链含二茂铁基的脂肪族金属聚合物的TGA曲线；

    图6是本发明实施例3的合成的主链含二茂铁基的脂肪族金属聚合物的DSC曲线。

具体实施方式

本发明主链含二茂铁基的脂肪族金属聚合物液晶材料的制备方法，所述方法按照如下步骤进行：将1,1-二茂铁二甲酰氯和脂肪族单体混合，在惰性气体保护下，再依次加入有机溶剂和催化剂，在25~75℃温度下搅拌回流反应4~10h，反应结束后，过滤，滤液减压旋蒸、将浓缩物用二氯甲烷萃取或溶解，将取萃取液或溶液用水洗涤或在甲醇沉淀，收集有机相、旋蒸或抽滤，获得沉淀，最后真空干燥得到所述主链含二茂铁基的脂肪族金属聚合物液晶材料。