[发明专利]一种三重氢键超分子聚合物及其制备方法

说明书

本发明公开了一种三重氢键超分子聚合物及其制备方法，其重复单元包含通过三重氢键相互连接的氢键受体和氢键供体，所述氢键受体和氢键供体具有特定的结构。本发明的三重氢键超分子聚合物粘度高，并可以进行生物降解。该三重氢键超分子聚合物通过氢键受体和氢键供体在有机溶剂中进行自组装反应得到，所述氢键受体和氢键供体均可以通过容易获得并且经济便宜的原料经过简单的步骤合成，具有很强的实用性。

技术领域

本发明涉及超分子聚合物领域，特别涉及一种三重氢键超分子聚合物及其制备方法。

背景技术

超分子聚合物是一种由重复单元经过可逆的、方向性的非共价键相互作用连接而成的新型聚合物，多为具有双功能团的单体在溶剂中通过分子自组装自发形成的，不需要引发剂。超分子聚合物与传统聚合物的区别在于单体间的连接键由共价键变成了具有方向性和可逆性的非共价键。与传统的共价键形成的聚合物相比，非共价键诱导形成的超分子聚合物具有环境响应性和自愈合等特性，其在可降解材料、药物传递和缓释以及功能材料等领域中具有广阔的应用前景。并且由于非共价键构筑的超分子体系具有一定的可逆性，可以利用其作为自修复机制。目前已研究的基于非共价键的自修复超分子聚合物类型主要有：①利用氢键的高分子体系；②基于金属配体配位的高分子；③主客体高分子；④离子聚合物；⑤可逆共价键一可逆非共价键复合体系。

氢键是一种常见的同时具有可逆性和方向性的非共价键。当聚合物链上具有多个可以形成氢键的基团时，在一定条件下会聚集成可逆交联态的超分子结构。高分子链上的氢键易于在低温下形成。而在升高温度时氢键会断裂，这样可以用来愈合高分子内的微裂纹。虽然单个氢键键能较小，结合常数较低，但是多重氢键之间的相互叠加和协同却可以得到具有较强结合能的作用，因而多重氢键结合的超分子聚合物体系得到了广泛的关注和研究。

三重氢键体系比二重氢键体系更可能形成较强的网络，它的线性排布方式有DAD-ADA、AAD-DDA、AAA-DDD三种(A:Acceptor，氢键供体；D:Doner，氢键受体)。对于互补型氢键复合体系来说，当氢键受体和氢键供体分别处于氢键组装体系的两侧时，所有二级氢键均产生相互吸引作用，此时氢键组装的复合物具有极高的稳定性。因此在所有三重氢键排列组合中，AAA-DDD氢键排列体系被认为具有最高稳定性。但是现有的AAA-DDD型三重氢键超分子聚合物一般合成步骤繁琐，成本较高。

发明内容

为了解决现有技术的问题，本发明的发明目的是提供一种三重氢键超分子聚合物，该三重氢键超分子聚合物粘度高，而且可以生物降解。本发明的另一个发明目的是提供上述三重氢键超分子聚合物的制备方法。所述技术方案如下：

一种三重氢键超分子聚合物，其重复单元包含通过三重氢键相互连接的氢键受体和氢键供体，所述氢键受体的结构如通式(1)所示：

所述氢键供体的结构如通式(2)所示：

其中，R₁、R₂和R₃各自独立的表示饱和或不饱和的直链或支链的基于烃的基团，或者各自独立的表示含有芳环的烷基链，所述含有芳环的烷基链可任选包含一个或多个杂原子。

优选的，所述杂原子为N、O、S、Si、P和卤素中的一种或多种。

优选的，所述含有芳环的烷基链中的烷基链含有2至10个C原子。

优选的，所述基于烃的基团含有1至10个C原子。