一種富勒烯聚酯的制備方法
【專利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了一種富勒烯聚酯的制備方法，包括以下步驟：含不同長(zhǎng)度柔性間隔基的富勒烯雙官能團(tuán)單體的合成，所述富勒烯雙官能團(tuán)單體包括富勒烯二醇單體和富勒烯二酚單體；富勒烯聚酯的合成。采用本發(fā)明技術(shù)方案，該聚合物結(jié)構(gòu)明確，溶解性能好，成膜性能好，并且具有很低的折光指數(shù)；聚合過(guò)程在較低溫度，常壓下聚合；比較經(jīng)濟(jì)且安全。
【專利說(shuō)明】一種富勒烯聚酯的制備方法【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種富勒烯聚酯的制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002]富勒烯由于其所具有的特殊的物理和化學(xué)性質(zhì)，使之能夠應(yīng)用于非線性光學(xué)材料、自由基捕捉劑、導(dǎo)電材料和半導(dǎo)體、太陽(yáng)能電池以及有機(jī)超導(dǎo)體等方面，因而成為近年來(lái)科學(xué)家研究的熱點(diǎn)。將富勒烯化學(xué)和高分子化學(xué)結(jié)合起來(lái)，合成以化學(xué)鍵相結(jié)合的富勒烯高分子，不僅可以保留富勒烯的各種特殊的優(yōu)異性能，而且可以改善C6tl富勒烯及其衍生物成膜性差，機(jī)械性能低(脆而易碎)，不好加工等缺點(diǎn)。
[0003]目前合成結(jié)構(gòu)明確的側(cè)鏈型富勒烯高分子的方法主要有(I)通過(guò)金屬催化劑來(lái)聚合含炔基或降冰片烯基的C6tl富勒烯衍生物。這一類聚合方法的問(wèn)題是C6tl富勒烯聚合物中含有作為催化劑的金屬離子，很難將金屬離子從聚合物中完全分離出去，金屬離子的存在會(huì)影響這類聚合物的應(yīng)用(Macromolecules, 2007, 40, 9244-9251.; Chem.Commun., 2011, 47，3078 - 3080.).并且，富勒烯的雙鍵也可以與金屬催化劑反應(yīng)，或參與到聚合過(guò)程中，導(dǎo)致得到的為結(jié)構(gòu)不可控的交聯(lián)或枝化聚合物。(2)通過(guò)富勒烯的雙官能團(tuán)單體(二酸或二醇)與通常的二醇或二酸進(jìn)行縮合聚合。然而，其雙官能團(tuán)單體通常是由富勒烯雙取代物合成，存在各種異構(gòu)體，并且，富勒烯直接連在聚合物主鏈上，其龐大的體積導(dǎo)致聚合度很低，并且主鏈采取伸展鏈構(gòu)型，剛性很強(qiáng)，所以這種方法合成的聚合物存在分子量低，溶解性差的問(wèn)題(J.Am.Chem.Soc.1992，114，10656-10657.New J.Chem.2002，26，1584-1589.)。
[0004]本專利將液晶高分子中的去偶合原理應(yīng)用于富勒烯聚合物的合成中，通過(guò)在聚合物主鏈和富勒烯側(cè)鏈之間加入柔性 間隔基，使得富勒烯分子的排列不影響主鏈的柔性從而得到富勒烯含量高同時(shí)溶解性能好的側(cè)鏈型高分子。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]為克服現(xiàn)有技術(shù)中的不足，本發(fā)明提供一種富勒烯聚酯的制備方法。
[0006]為實(shí)現(xiàn)上述技術(shù)目的，達(dá)到上述技術(shù)效果，本發(fā)明通過(guò)以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn):
一種富勒烯聚酯的制備方法，包括以下步驟:
步驟I)含不同長(zhǎng)度柔性間隔基的富勒烯雙官能團(tuán)單體的合成。所述富勒烯雙官能團(tuán)單體包括富勒烯二醇單體和富勒烯二酚單體:所述富勒烯二醇單體通過(guò)富勒烯炔酯和疊氮化二醇在五水硫酸銅，和抗壞血酸鈉為催化劑下，進(jìn)行點(diǎn)擊反應(yīng)合成。其中，柔性間隔基長(zhǎng)度可以通過(guò)炔酯和的二醇上烷基鏈的長(zhǎng)度進(jìn)行調(diào)控；所述富勒烯二酚單體通過(guò)富勒烯乙酸和含醇羥基的二酚發(fā)生酯化反應(yīng)合成；
步驟2)富勒烯聚酯的合成:以所述富勒烯二醇或二酚單體與常用的二酰氯在吡啶等有機(jī)堿(或二羧酸單體在二環(huán)己基碳二亞胺)作催化劑下，在苯甲醚中進(jìn)行縮合聚合，通過(guò)調(diào)控反應(yīng)溫度、催化劑用量、反應(yīng)時(shí)間、溶劑等條件，得到較佳聚合條件；最終得到具有不同長(zhǎng)度柔性間隔基的富勒烯聚酯。
[0007]步驟(1)、(2)的合成反應(yīng)式為:
【權(quán)利要求】
1.一種富勒烯聚酯的制備方法，包括以下步驟: 步驟I)含不同長(zhǎng)度柔性間隔基的富勒烯雙官能團(tuán)單體的合成，所述富勒烯雙官能團(tuán)單體包括富勒烯二醇單體和富勒烯二酚單體:所述富勒烯二醇單體通過(guò)富勒烯炔酯和疊氮化二醇在五水硫酸銅，和抗壞血酸鈉為催化劑下，進(jìn)行點(diǎn)擊反應(yīng)合成，其中，柔性間隔基長(zhǎng)度可以通過(guò)炔酯和的二醇上烷基鏈的長(zhǎng)度進(jìn)行調(diào)控；所述富勒烯二酚單體通過(guò)富勒烯乙酸和含醇羥基的二酚發(fā)生酯化反應(yīng)合成； 步驟2)富勒烯聚酯的合成:以所述富勒烯二醇或二酚單體與常用的二酰氯在吡啶等(或二羧酸單體在二環(huán)己基碳二亞胺)作催化劑下，在苯甲醚中進(jìn)行縮合聚合，通過(guò)調(diào)控反應(yīng)溫度、催化劑用量、反應(yīng)時(shí)間、溶劑等條件，得到較佳聚合條件；最終得到具有不同長(zhǎng)度柔性間隔基的富勒烯聚酯，步驟(1)、(2)的合成反應(yīng)式為:
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的富勒烯聚酯的制備方法，其特征在于:所述富勒烯聚酯的結(jié)
構(gòu)式為:
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的富勒烯聚酯的制備方法，其特征在于:富勒烯分子位于側(cè)鏈上，聚酯主鏈與富勒烯分子通過(guò)柔性間隔基相連；富勒烯在聚合物中的含量較高，可以超過(guò)50% ;聚合物的分子量可以超過(guò)一萬(wàn)。
【文檔編號(hào)】C08G63/685GK103467724SQ201310052102
【公開(kāi)日】2013年12月25日 申請(qǐng)日期:2013年2月18日 優(yōu)先權(quán)日:2013年2月18日
【發(fā)明者】屠迎鋒, 閆紅紅, 陳爽, 楊曉明, 李耀文, 朱秀林 申請(qǐng)人:蘇州大學(xué)