一种聚甲基三唑甲酸酯及其制备方法与应用.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN109438700A(43)申请公布日2019.03.08(21)申请号201811379406.X(22)申请日2018.11.19(71)申请人苏州大学地址215137江苏省苏州市相城区济学路8号(72)发明人李红坤池维文李永舫(74)专利代理机构苏州创元专利商标事务所有限公司32103代理人孙周强陶海锋(51)Int.Cl.C08G73/08(2006.01)G01N21/64(2006.01)权利要求书3页说明书14页附图4页(54)发明名称一种聚甲基三唑甲酸酯及其制备方法与应用(57)摘要本发明公开了一种聚甲基三唑甲酸酯及其制备方法与应用，以二元丁炔酸酯单体与二元有机叠氮单体为原料，通过溶液或本体聚合反应得到聚甲基三唑甲酸酯。本发明公开的反应原料易得，可以通过简单的有机反应合成；聚合反应过程中无副产物生成，符合原子经济性；聚合过程中使用绿色溶剂或不使用溶剂，无环境污染，符合绿色化学特征；聚合过程没有用到金属催化剂，可消除催化剂残留对聚合物材料生物学和光电性能的影响；该聚合反应具有广泛的底物适用性及良好的官能团兼容性，可方便的引入多种功能性基团。因此该聚合反应在高分子合成及聚合物功能材料制备方面具有重要的科学意义和应用价值。CN109438700ACN109438700A权利要求书1/3页1.一种聚甲基三唑甲酸酯，具有式Ⅰ所示的化学结构式：式Ⅰ其中，n为2～200；R选自1～20中的任意一种基团，R＇选自1～9、19～28中的任意一种基团；所述1～28的基团的化学结构式如下：2CN109438700A权利要求书2/3页其中，m为1～18。2.权利要求1所述聚甲基三唑甲酸酯的制备方法，其特征在于，包括以下步骤，以二元丁炔酸酯单体与二元有机叠氮单体为原料，聚合反应得到聚甲基三唑甲酸酯。3.根据权利要求2所述聚甲基三唑甲酸酯的制备方法，其特征在于：所述聚合反应在氮气气氛中进行；将二元丁炔酸酯单体与二元有机叠氮单体溶解在溶剂中，聚合反应得到聚甲基三唑甲酸酯；或将二元丁炔酸酯单体与二元有机叠氮单体混合，不加入溶剂，聚合反应得到聚甲基三唑甲酸酯；所述溶剂包括有机溶剂或水；所述有机溶剂包括N,N-二甲基甲酰胺、N,N-二甲基乙酰胺、二甲亚砜或者N-甲基吡咯烷酮。4.根据权利要求3所述聚甲基三唑甲酸酯的制备方法，其特征在于：二元丁炔酸酯单体与二元有机叠氮单体的摩尔比为1:1；当溶剂为有机溶剂时，将二元丁炔酸酯单体与二元有机叠氮单体溶解在溶剂中，配制成单体浓度为0.2～0.8mol/L的混合液，于80～180℃聚合反应2～36小时得到聚甲基三唑甲酸酯；当溶剂为水时，将二元丁炔酸酯单体与二元有机叠氮单体溶解在溶剂中，配制成单体浓度为0.2～0.8mol/L的混合液，于80～120℃聚合反应2～36小时得到聚甲基三唑甲酸酯；当不加入溶剂时，将二元丁炔酸酯单体与二元有机叠氮单体混合，于80～180℃聚合反应2～36小时得到聚甲基三唑甲酸酯。5.根据权利要求2所述聚甲基三唑甲酸酯的制备方法，其特征在于：以2-丁炔酸和二元酚或者二元醇为原料，酯化反应制备丁炔酸二元酯类化合物。6.根据权利要求5所述聚甲基三唑甲酸酯的制备方法，其特征在于：在添加剂存在下，在溶剂中，以2-丁炔酸和二元酚或者二元醇为原料，酯化反应制备丁炔酸二元酯类化合物；3CN109438700A权利要求书3/3页所述添加剂为N,Nʹ-二环己基碳二亚胺、4-二甲氨基吡啶、对甲苯磺酸中的一种或几种，所述溶剂为二氯甲烷、四氢呋喃、甲苯中的一种或几种；所述酯化反应的温度为0℃～室温，时间为12～36小时。7.根据权利要求2所述聚甲基三唑甲酸酯的制备方法，其特征在于，所述二元丁炔酸酯单体的化学结构式如下：其中R为上述1～20中的任意一种基团；所述二元叠氮单体的化学结构式如下：其中Rʹ为上述1～9、19～28中的任意一种基团。8.权利要求1所述聚甲基三唑甲酸酯在制备发光图案中的应用；或者权利要求1所述聚甲基三唑甲酸酯在硝基芳烃类化合物检测中的应用；或者权利要求1所述聚甲基三唑甲酸酯在制备离子化聚合物中的应用。9.根据权利要求8所述的应用，其特征在于：制备发光图案的具体步骤为：将所述聚甲基三唑甲酸酯的溶液通过旋涂的方法在硅片上形成聚合物薄膜，然后将刻有图案的铜掩膜覆盖于聚合物薄膜表面，然后于紫外灯下照射，最后真空干燥，得到发光图案；硝基芳烃类化合物检测的具体步骤为：（1）配制所述聚甲基三唑甲酸酯溶液，测试所述聚甲基三唑甲酸酯溶液的荧光光谱，得到初始荧光强度；（2）将待检测体系与所述聚甲基三唑甲酸酯溶液混合，得到混合液，测试混合液的荧光光谱，得到检测荧光强度；（3）比较初始荧光强度与检测荧光强度，完成硝基芳烃类化合物的检测