專利名稱：帶磺酸鹽側(cè)基的聚苯并噻唑及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種帶磺酸鹽側(cè)基的聚苯并噻唑，其結(jié)構(gòu)式如下式所示
其中，M為鋰、鈉、鉀、銣、銫或銨離子；m > 1， n > 1， m+n > 10 ;Y為_0_， - ;A巧的
結(jié)構(gòu)選自以下組合中一種
背景技術(shù)：
C(CF3):
Ar2的結(jié)構(gòu)選自以下組合中一種
噻唑。
鄰位，對位或間位
1，4位，2，3位，2，6位或2，7位
《hX~i—2，2'位，3，3，位或4，4'位，其中，X = -， 0， S02， C0， C(CH3)2或
優(yōu)選地，所述帶磺酸鹽側(cè)基的聚苯并噻唑，其結(jié)構(gòu)式如下式所示
Na03S
\\ f U1》S03Na
其中，m > 1， n > 1， m+n > 10。
優(yōu)選地，所述帶磺酸鹽側(cè)基的聚苯并噻唑，其結(jié)構(gòu)式如下式所示
SO,Na
NaO3S
其中，m > 1， n > 1， m+n > 10。
所述帶磺酸鹽側(cè)基的聚苯并噻唑的制備方法，包括如下步驟步驟一，取磺化二羧基單體、二羧基單體與芳香二胺基二巰基鹽酸鹽單體；步驟二，升溫使步驟一所取原料發(fā)生聚合反應(yīng)，制備得到帶磺酸鹽側(cè)基的聚苯并
步驟一中，所述磺化二羧基單體為2，2'-二磺酸鈉-4，4'-二羧基苯醚或3，3'-二磺酸鈉-4，4' -二羧基聯(lián)苯。 步驟一中，所述二羧基單體為2，5-二羧基吡啶、2，6-二羧基喹啉、鄰苯二甲酸、對苯二甲酸、間苯二甲酸、l，4-萘二甲酸、2，3-萘二甲酸、2，6-萘二甲酸、2，7-萘二甲酸、2，2' -聯(lián)苯二甲酸、3，3'-聯(lián)苯二甲酸、4，4'-聯(lián)苯二甲酸、2，2' -二羧基二苯砜、3，3' -二羧基二苯砜、4，4' - 二羧基二苯砜、2， 2' - 二羧基二苯醚、3， 3' - 二羧基二苯醚、4，4' - 二羧基二苯醚、2，2'-二羧基二苯酮、3，3'-二羧基二苯酮、4，4'-二羧基二苯酮、2，2'-雙(4-羧基苯基)六氟丙烷、3，3'-雙(4-羧基苯基)六氟丙烷或4，4'-雙(4-羧基苯基)六氟丙烷。
5
步驟一中，所述芳香二胺基二巰基鹽酸鹽為2，5-二巰基對苯二胺鹽酸鹽、3，6-二甲基-2， 5- 二巰基對苯二胺鹽酸鹽、4， 6- 二巰基間苯二胺鹽酸鹽、4， 4' - 二巰基-3， 3'-聯(lián)苯胺鹽酸鹽、雙[4-氨基-3-巰基苯基]醚鹽酸鹽、雙[3-氨基-4-巰基苯基]醚鹽酸鹽、雙[3-氨基-4-巰基苯基苯撐]醚鹽酸鹽或2， 2-雙[3-氨基-4-巰基苯基苯撐]砜鹽酸^! . o 步驟二中，所述升溫具體為，升溫的溫度間隔為5 4(TC，每次升溫后保溫0. 1 100小時，直至升溫至100 230°C ;整個升溫過程的總時間為1 200小時。
所述帶磺酸鹽側(cè)基的聚苯并噻唑的制備方法的反應(yīng)方程式如下
M03S 與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有如下的有益效果本發(fā)明制備的帶磺酸鹽側(cè)基的聚苯并噻唑具有結(jié)構(gòu)可控和磺化度可調(diào)等優(yōu)點；本發(fā)明制備的帶磺酸鹽側(cè)基的聚苯并噻唑可應(yīng)用于功能高分子材料領(lǐng)域。


圖1實施例1制備產(chǎn)物的^ NMR譜 圖2實施例1制備產(chǎn)物的紅外譜 圖3實施例2制備產(chǎn)物的^ NMR譜 圖4實施例2制備產(chǎn)物的紅外譜圖。
具體實施方式
實施例1 磺化度50%的聚苯并噻唑的合成 在裝有攪拌器和導(dǎo)氣管干燥燒瓶中加入25克多聚磷酸和1. 5克(6. 1176mmo1)2，5-二巰基對苯二胺鹽酸鹽，氮氣保護(hù)，在25t:下脫除氯化氫100小時；
加入1.4141克(3. 0588mmol)2，2' _ 二磺酸鈉_4，4' _ 二羧基苯醚和1. 1998克(3. 0588mmo1) 2， 2'-雙(4-羧基苯基)六氟丙烷，7(TC下攪拌0. 1小時，再補加7. 5克五氧化二磷，在7(TC下反應(yīng)24小時，IO(TC下反應(yīng)24小時，14(TC下反應(yīng)24小時，18(TC下反應(yīng)24小時，最后在22(TC下反應(yīng)48小時，收集所得產(chǎn)物，干燥后得到磺化聚苯并噻唑聚合物。
實施效果反應(yīng)產(chǎn)率為95X，產(chǎn)物數(shù)均分子量Mn、重均分子量Mw和分布指數(shù)(二甲基甲酰胺為淋洗劑的GPC測試值)分別為6. 02X 104g/mol， 12. 04X 104g/mol， 2. 0。產(chǎn)物的力NMR譜圖見附圖l，其中各個峰的歸屬分別在圖譜中予以標(biāo)明。紅外光譜見附圖2，其特征峰為(KBr， cm—1) :1630 (C = N) ， 1486， 1396， 1317 (benzothiazole ring stretching),958(benzothiazole ring breathing)，740(benzothiazole ring deformation)，1088，
61014， 632 (Ar-S03Na)。
實施例2 磺化度50%的聚苯并噻唑的合成 在裝有攪拌器和導(dǎo)氣管干燥燒瓶中加入50克多聚磷酸和2. 5克(0. 0102mol) 2，
5-二巰基對苯二胺鹽酸鹽，氮氣保護(hù)，在25t:下脫除氯化氫100小時；加入2. 2762克(0. 0051mol)3，3' - 二磺酸鈉_4，4' - 二羧基聯(lián)苯和2. 0000克
(0. 0051mol)2，2'-雙(4-羧基苯基)六氟丙烷，25。C下攪拌100小時，再補加15克五氧化
二磷，在IO(TC下反應(yīng)5小時，12(TC下反應(yīng)5小時，14(TC下反應(yīng)5小時，16(TC下反應(yīng)5小
時，18(TC下反應(yīng)5小時，最后在22(TC下反應(yīng)100小時，收集所得產(chǎn)物，干燥后得到磺化聚苯
并噻唑聚合物。 實施效果反應(yīng)產(chǎn)率為96X，產(chǎn)物數(shù)均分子量Mn、重均分子量Mw和分布指數(shù)(二甲基甲酰胺為淋洗劑的GPC測試值)分別為8.91Xl()4g/mo1，18. 7X104g/mOl，2. 1。產(chǎn)物的力NMR譜圖見附圖3，其中各個峰的歸屬分別在圖譜中予以標(biāo)明。紅外光譜見附圖4，其特征峰為(KBr， cm—1) :1630 (C = N) ， 1486， 1396， 1317 (benzothiazole ring stretching),958(benzothiazole ring breathing)，740(benzothiazole ring deformation)，1088，1014， 632 (Ar-S03Na)。
權(quán)利要求
一種帶磺酸鹽側(cè)基的聚苯并噻唑，其特征在于，其結(jié)構(gòu)式如下式所示其中，M為鋰、鈉、鉀、銣、銫或銨離子；m≥1，n≥1，m+n≥10；Y為-O-，-；Ar1的結(jié)構(gòu)選自以下組合中一種Ar2的結(jié)構(gòu)選自以下組合中一種鄰位，對位或間位1，4位，2，3位，2，6位或2，7位2，2’位，3，3’位或4，4’位，其中，X＝-，O，SO2，CO，C(CH3)2或C(CF3)2。F201010300906720100129C000011.tif,F201010300906720100129C000012.tif,F201010300906720100129C000013.tif,F201010300906720100129C000014.tif
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的帶磺酸鹽側(cè)基的聚苯并噻唑，其特征是，其結(jié)構(gòu)式如下式所<formula>formula see original document page 2</formula>其中，m > 1， n > 1， m+n > 10。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的帶磺酸鹽側(cè)基的聚苯并噻唑，其特征是，其結(jié)構(gòu)式如下式所示<formula>formula see original document page 2</formula>其中，m > 1， n > 1， m+n > 10。
4. 一種根據(jù)權(quán)利要求1所述的帶磺酸鹽側(cè)基的聚苯并噻唑的制備方法，其特征在于， 包括如下步驟步驟一，取磺化二羧基單體、二羧基單體與芳香二胺基二巰基鹽酸鹽單體；步驟二，升溫使步驟一所取原料發(fā)生聚合反應(yīng)，制備得到帶磺酸鹽側(cè)基的聚苯并噻唑。
5. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的帶磺酸鹽側(cè)基的聚苯并噻唑的制備方法，其特征是，所述磺 化二羧基單體為2， 2' - 二磺酸鈉-4， 4' - 二羧基苯醚或3， 3' - 二磺酸鈉-4， 4' - 二羧基聯(lián) 苯。
6. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的帶磺酸鹽側(cè)基的聚苯并噻唑的制備方法，其特征是，所述二 幾基單體為2，5-二羧基吡啶、2，6-二羧基喹啉、鄰苯二甲酸、對苯二甲酸、間苯二甲酸、1，4-萘二甲酸、2，3-萘二甲酸、2，6-萘二甲酸、2，7-萘二甲酸、2，2'-聯(lián)苯二甲酸、3，3'-聯(lián)苯 二甲酸、4，4'-聯(lián)苯二甲酸、2，2'-二羧基二苯砜、3，3'-二羧基二苯砜、4，4'-二羧基二苯 砜、2， 2' - 二羧基二苯醚、3， 3' - 二羧基二苯醚、4， 4' - 二羧基二苯醚、2， 2' - 二羧基二苯酮、 3，3' -二羧基二苯酮、4，4' -二羧基二苯酮、2，2'-雙(4-羧基苯基)六氟丙烷、3，3'-雙 (4-羧基苯基)六氟丙烷或4， 4'-雙(4-羧基苯基)六氟丙烷。
7. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的帶磺酸鹽側(cè)基的聚苯并噻唑的制備方法，其特征是，所述芳 香二胺基二巰基鹽酸鹽為2， 5- 二巰基對苯二胺鹽酸鹽、3，6- 二甲基-2， 5- 二巰基對苯二 胺鹽酸鹽、4，6-二巰基間苯二胺鹽酸鹽、4，4' -二巰基-3，3'-聯(lián)苯胺鹽酸鹽、雙[4-氨 基-3-巰基苯基]醚鹽酸鹽、雙[3-氨基-4-巰基苯基]醚鹽酸鹽、雙[3-氨基-4-巰基苯 基苯撐]醚鹽酸鹽或2， 2-雙[3-氨基-4-巰基苯基苯撐]砜鹽酸鹽
8. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的帶磺酸鹽側(cè)基的聚苯并噻唑的制備方法，其特征是，所述升 溫具體為，升溫的溫度間隔為5 40°C ，每次升溫后保溫O. 1 100小時，直至升溫至100 230°C ;整個升溫過程的總時間為1 200小時。
全文摘要
一種高分子材料技術(shù)領(lǐng)域的帶磺酸鹽側(cè)基的聚苯并噻唑及其制備方法；該聚苯并噻唑的結(jié)構(gòu)式如下式所示；所述聚苯并噻唑的制備方法包括如下步驟步驟一，取磺化二羧基單體、二羧基單體與芳香二胺基二巰基鹽酸鹽單體；步驟二，升溫使步驟一所取原料發(fā)生聚合反應(yīng)，制備得到帶磺酸鹽側(cè)基的聚苯并噻唑。本發(fā)明制備的帶磺酸鹽側(cè)基的聚苯并噻唑具有結(jié)構(gòu)可控和磺化度可調(diào)等優(yōu)點；本發(fā)明制備的帶磺酸鹽側(cè)基的聚苯并噻唑可應(yīng)用于功能高分子材料領(lǐng)域。
文檔編號C08G61/00GK101717492SQ20101030090
公開日2010年6月2日 申請日期2010年1月29日 優(yōu)先權(quán)日2010年1月29日
發(fā)明者肖谷雨, 譚寧, 顏德岳 申請人:上海交通大學(xué)