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叠氮-炔类单体环加成聚合制备具有AIE特性的聚三唑

叠氮-炔类单体环加成聚合制备具有AIE特性的聚三唑

目前,Cu(I)催化的叠氮和炔类单体的点击聚合(CuAACP)已发展成为一种制备功能化聚合物的强有力工具。然而,CuAACP所得聚三唑中由于铜离子与生成的三唑环上N原子的络合作用使催化剂残留难以被彻底去除,从而极大限制了聚合产物在生物以及光电等领域的应用。无金属催化的叠氮和炔类单体的点击聚合/环加成聚合(MFAACP)则可从源头上为这一令人困扰的问题提供完美的解决方案。其中,利用高反应活性的单体(活化单体)是实现MFAACP最直接、最有效的策略。例如,基于活化炔类和叠氮单体建立的MFAACP已被用于制备新结构、多功能的聚三唑。然而,利用活化叠氮和炔类单体的MFAACP制备功能化聚三唑的工作还鲜有报道。2013年,秦和唐等人基于4,4′-二叠氮基八氟二苯甲酮这一活化叠氮单体,成功建立了新型的MFAACP。然而这一活化叠氮单体的可修饰性较差且刚性较大,不利于功能化聚三唑的制备。针对这一问题,最近,秦和唐等人设计并合成了新的活化叠氮单体,即含烷基链的全氟带苯基叠氮,通过与双炔单体的MFAACP成功制备了溶解性能优异且分子量高的线形聚三唑(Macromol. Rapid Commun. 2017, 38,1600620)。


叠氮-炔类单体环加成聚合制备具有AIE特性的聚三唑


进一步,秦和唐等人利用这一聚合反应制备了多功能的聚三唑。将含有聚集诱导发光(AIE)特性的四苯基乙烯(TPE)以及噻咯基元的双炔单体与含烷基链的全氟带苯基叠氮单体在常规条件下聚合即可以高达90%的产率得到热稳定性和成膜性好、分子量高(可达32000)的线形聚三唑。值得指出的是,所得聚合物具有优异的溶解性,在未经保护的条件下放置2年,依然能够溶于常用的有机溶剂(例如二氯甲烷、四氢呋喃、氯仿、N,N-二甲基甲酰胺等)中。得益于其所含的TPE和噻咯基元及相对柔性的主链结构,所制备的聚三唑同样表现为典型的AIE特性,其聚集体可以作为化学传感器实现对爆炸物(例如三硝基苯酚)的灵敏检测。此外,这类聚三唑还表现出高的折光指数,并且能够在紫外光的照射下形成清晰的荧光图案。因此,这类多功能聚三唑有望应用于光电和传感器等领域。结果发表于Macromol. Rapid Commun.(2017,38, 700070)上。吴永伟为该文的第一作者。文章链接为http://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/marc.201700070/full, 或点击左下角阅读原文直接阅读。


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