星形聚苯乙烯大分子钌配合物的合成方法

2016-12-15
研发部

            星形聚苯乙烯大分子钌配合物的合成方法

  将多官能团配体与过渡金属离子通过配位键、氢键或π-Ji作用等分子间的作用力构筑的结构规整配合物,由于其在催化、分子识别、分子导体、光学、磁学及生物领域等方面有着广泛的潜在的应用前景,而成为这些领域非常活跃且十分重要的研究方向。过渡金属钌的配合物由于具有热力学稳定性好、光化学光物理信息丰富、激发态反应活性高和寿命长及发光性能良好等特性,目前已经广泛应用于电致化学发光、电子转移、非线性光学材料、分子光开关、分子识别、生物传感器、染料敏化太阳电池、催化等领域。 在钌配合物中,常见配体为联吡啶、三联吡啶、邻菲咯啉及其衍生物等含氮的杂环类有机配体。随着有机合成技术的不断进步,有机配体种类不断丰富,新型钌配合物的品种不断增加,其中有一类是含有有机大分子配体的钌配合物,其中心金属离子被巨大的高分子链所包围,称作有机大分子钌配合物。有机大分子配体的特征使有机大分子钌配合物在催化、电学、光学等方面表现出比有机低分子钌配合物更优异的性能,具有更广阔的应用前景和价值,对新型材料的开发具有十分重要的意义。有机大分子钌配合物的制备途径一般有两种。第一种途径是先合成有机大分子配体,通过有机大分子配体上的配位基团与钌离子形成配位键而合成有机大分子钌配合物。第二种途径是采用能进行聚合反应的有机低分子配体与钌形成配合物,通过实现配合物中相关基团的聚合反应,得到有机大分子钌配合物。第一种途径易于实现和控制,目前采用这种途径的研究报导相对较多。利用这种途径合成的配合物,目前其配体的配位基团多为传统的吡啶基(联吡啶或三联吡啶等)等[Harald Hofmeier, et al. Macromol. Chem. Phys. 2003,204,2197-2203]。为了获得性能优异的功能配合物,设计和合成结构精确可控的新型有机大分子配体及其金属配合物成为近来配合物合成的挑战性工作之一。

本发明的目的在于提供一种能够合成合成星形三臂或四臂聚苯乙烯大分子钌配合物的星形聚苯乙烯大分子钌配合物的合成方法。技术方案如下

(1)利用原子转移自由基聚合反应合成溴基聚苯乙烯(PS-Br);

(2)通过溴基聚苯乙烯的叠氮化反应合成叠氮基聚苯乙烯(PS-队);

(3)叠氮基聚苯乙烯和乙炔基吡啶发生click反应,合成含有吡啶基和三唑基的聚苯乙烯大分子配体;

(4)聚苯乙烯大分子配体的吡啶基和三唑基与钌形成配位键,合成星形聚苯乙烯大分子钌配合物。

本发明的星形聚苯乙烯钌配合物的合成方法,适合合成数均分子量为1,500〜 50, 000的星型三臂或四臂聚苯乙烯大分子钌配合物。这类新型大分子钌配合物,在生物领域、催化、分子识别、光学等领域有广阔的应用前景。本发明的星形聚苯乙烯钌配合物的合成方法,将原子转移自由基聚合和click反应相结合,合成以吡啶基和三唑基为配位基团的新型聚苯乙烯大分子配体,并通过吡啶基和三唑基与钌形成配位键,合成以吡啶基和三唑基为配位基团的星型聚苯乙烯大分子钌配合物。因此,本发明的星形聚苯乙烯钌配合物的合成方法,为有机大分子金属配合物的设计与合成提供新思路,为开发新型有机大分子金属配合物的新品种提供实验基础。

来源:内江洛伯尔材料科技有限公司