CN113683776A - 一种聚喹啉二酮类化合物及其制备方法与应用 - Google Patents

一种聚喹啉二酮类化合物及其制备方法与应用 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种聚喹啉二酮类化合物及其制备方法与应用，该制备方法包括如下步骤：在CO2气氛下，CO2、双官能团邻炔苯胺单体和双官能团芳基碘单体在有机溶剂中通过催化剂和碱的共同作用进行聚合反应；反应结束后，对产物进行提纯、干燥，制得聚喹啉二酮类化合物。本发明所述方法条件温和，聚合单体简单易得。本发明得到的聚喹啉二酮类化合物溶解性和成膜性好，具有较高热稳定性和折光指数，在光学透镜和自组装领域具有潜在的应用。

Description

一种聚喹啉二酮类化合物及其制备方法与应用
技术领域
本发明涉及高分子化学和材料学领域，具体涉及一种聚喹啉二酮类化合物及其制备方法与应用。
背景技术
二氧化碳(CO2)作为一种丰富、廉价、无毒且可再生的天然资源，是一种很有潜力的反应原料，其化学利用一直是学术界和工业界的研究热点。除了将CO2转化为化学品和燃料外，CO2作为单体参与构建功能聚合物受到了高分子科学家的广泛关注。然而，目前报道的CO2参与制备的多为链式聚合物。利用CO2作为单体直接制备杂环聚合物具有很大的挑战。
自Shirakawa、MacDiarmid和Heeger发现掺杂的聚乙炔具有金属导电性后，利用炔类单体等三键单体来构建功能聚合物引起了广泛的研究兴趣。以三键单体制备的聚合物结构中通常含有不饱和键或芳香环，表现出优异的光电性能。基于三键单体的聚合反应为功能高分子的构筑提供了机遇。
基于化学性质活泼的三键单体与CO2的聚合反应构筑杂环聚合物少有研究。2017年，成江课题组报道了在温和条件下大气压CO2、邻炔苯胺单体和芳基碘单体的三组分反应(Org.Lett.,2017,19,4319-4322)。这是一种由CO2和三键单体制备杂环聚合物的高效有机反应，引起了我们的关注。利用该反应开发简单、高效的基于CO2和三键单体的新型聚合反应来构筑杂环聚合物具有很大的研究意义。
发明内容
为解决现有技术存在的不足，本发明的目的在于提供一种基于大气压CO2、邻炔苯胺单体和芳基碘单体的新型聚合反应来制备聚喹啉二酮类化合物的方法，该制备方法可以在温和环境下进行，反应简单、容易操作。
本发明的另一目的在于提供通过上述方法制备得到的一种聚喹啉二酮类化合物，该聚喹啉二酮类化合物溶解性和成膜性好，具有高热稳定性、高折光指数和自组装性能。
本发明的目的通过下述技术方案实现：
一种聚喹啉二酮类化合物的制备方法，包括以下步骤：
在CO2气氛下，CO2、双官能团邻炔苯胺单体和双官能团芳基碘单体在有机溶剂中通过催化剂和碱的共同作用进行聚合反应；反应结束后，对产物进行提纯、干燥，制得聚喹啉二酮类化合物；
所述的双官能团邻炔苯胺单体的结构通式如式(Ⅱ)所示：
Figure BDA0003223074200000021
所述的双官能团芳基碘单体的结构通式如式(Ⅲ)所示：
I-R4-I (Ⅲ)；
制得的聚喹啉二酮类化合物的结构通式如式(Ⅰ)所示：
Figure BDA0003223074200000022
式(Ⅰ)～(Ⅲ)中，n为5～400的整数；R1、R2、R3、R4为有机基团。
优选的，所述式(Ⅰ)～(Ⅲ)中，R1选自以下化学结构式1～16中的任意一种；R2、R3和R4选自以下化学结构式17～35中的任意一种；
Figure BDA0003223074200000031
其中，m、p、k、i、j为1～20的整数；X选自O或S元素；*表示取代位置。
优选的，所述的有机溶剂为四氢呋喃(THF)、二氯甲烷(DCM)、1,2-二氯乙烷(DCE)、氯仿、1,4-二氧六环、二甲基亚砜(DMSO)、N,N-二甲基甲酰胺(DMF)和N,N-二甲基乙酰胺(DMAc)中的至少一种。从溶剂对聚合反应的影响考虑，进一步优选，所述的有机溶剂为DMSO时，得到的聚喹啉二酮类化合物产率和分子量较高，便于下一步应用。
优选的，所述CO2气氛为常压CO2气氛。
优选的，所述所述提纯为将聚合反应后的产物溶解在有机溶剂中，过滤，然后滤液加入到甲醇、正己烷或乙醚中进行沉淀，收集沉淀物；
优选的，所述干燥为真空干燥至恒重。
优选的，所述的双官能团邻炔苯胺单体与双官能团芳基碘单体的摩尔比为(0.5～1.8):1；进一步优选为(0.8～1.2):1。
优选的，所述的双官能团邻炔苯胺单体在有机溶剂中的浓度为0.05～1mol/L。进一步优选为0.05～0.3mol/L。
优选的，所述的聚合反应的温度为50～180℃；进一步优选为80～140℃。
优选的，所述的聚合反应的时间为0.25～72小时。进一步优选为1～8h。
优选的，所述的催化剂为醋酸钯、氯化钯、四(三苯基膦)钯、双三苯基磷二氯化钯、二(乙酰丙酮)钯(II)、二(二苯膦基)二茂铁二氯化钯或三(二亚苄基丙酮)二钯中的一种以上；进一步优选为双三苯基磷二氯化钯；
优选的，所述的催化剂的用量为双官能团邻炔苯胺单体的1～60mol％。进一步优选为5～30mol％。
优选的，所述的碱为碳酸铯、氟化铯、三苯基膦、叔丁醇钠、1,8-二氮杂二环[5.4.0]十一碳-7-烯或三乙烯二胺中的一种以上；进一步优选为碳酸铯；
优选的，所述的碱的用量为双官能团邻炔苯胺单体的20～500mol％。进一步优选为50～250mol％。
一种聚喹啉二酮类化合物，由上述的制备方法制备得到。该聚喹啉二酮类化合物具有高的热稳定性、折光指数和优异的自组装性能，有很好的应用前景。
上述聚喹啉二酮类化合物在高折光指数聚合物材料和自组装领域的应用。
与现有技术相比，本发明具有如下优点：
1、该制备方法可以在常压CO2气氛下进行，且在参与聚合物的形成过程中，无需控制二氧化碳投料比。据我们所知，该聚合反应此前未见报道，因此，具有创新性和极其重要的意义。
2、该制备方法操作简单，反应原料和催化剂易得，可直接购买或通过简单的反应制备；聚合反应条件温和、工艺简单，节约能源；聚合反应使用的CO2来源广、成本低。
3、该制备方法具有良好的官能团耐受性，可以引入多种功能性基团；制得的功能化聚喹啉二酮类化合物具有较高的热稳定性和折光指数，在光学透镜和自组装等领域具有潜在的应用前景。
附图说明
图1为本发明实施例1制备的聚喹啉二酮类化合物及其相应单体在氘代DMSO中核磁共振氢谱对比图(*代表溶剂峰)。
图2为本发明实施例1制备的聚喹啉二酮类化合物及其相应单体在氘代DMSO中核磁共振碳谱对比图(*代表溶剂峰)。
图3为本发明实施例1制备的聚喹啉二酮类化合物及其相应单体的红外吸收光谱图。
图4为本发明实施例5制备的聚喹啉二酮类化合物及其相应单体在氘代DMSO中核磁共振氢谱对比图(*代表溶剂峰)。
图5为本发明实施例5制备的聚喹啉二酮类化合物及其相应单体在氘代DMSO中核磁共振碳谱对比图(*代表溶剂峰)。
图6为本发明实施例1-8制备的聚喹啉二酮类化合物的热失重分析曲线。
图7为本发明实施例1-8制备的聚喹啉二酮类化合物的折光指数曲线。
图8为本发明实施例1制备的聚喹啉二酮类化合物自组装的扫描电镜照片。其中，A、其DMF溶液通过直接挥发法制样；快速沉淀法：B、将其DMF溶液快速注入甲醇中，C、将其DMF溶液快速注入水中。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明进行具体地描述，但本发明的保护范围不限于以下实施例。
实施例1
一种聚喹啉二酮类化合物，其结构式如P1所示：
Figure BDA0003223074200000061
所述的聚喹啉二酮类化合物通过CO2、双官能团邻炔苯胺单体和双官能团芳基碘单体的聚合反应进行制备，反应方程式如式(一)：
Figure BDA0003223074200000071
其中，邻碘苯胺类中间体可参照文献(Macromolecules,2021,54(9):4112-4119)的制备方法合成，然后其与苯乙炔通过Sonogashira反应合成单体M1；单体N1可参照文献(Chem.Commun.,2019,55(47):6755-6758)的制备方法合成。
所述的聚喹啉二酮类化合物的制备步骤如下：
向装有磁力搅拌子的10mL干燥聚合管中加入M1(0.1mmol，39.9mg)、N1(0.1mmol，52.2mg)、双三苯基磷二氯化钯(Pd(PPh3)2Cl2)(0.02mmol，14mg)和碳酸铯(Cs2CO3)(0.2mmol，65.3mg)，抽换CO2三次，在CO2气氛下，通过注射器注入1mL超干DMSO。反应体系在120℃反应6小时。反应结束后，冷却至室温，加入2mL DMSO，搅拌稀释。然后将得到的聚合物溶液通过一个棉花过滤装置，逐滴滴加到700转/分钟搅拌的120mL甲醇中，产生沉淀，然后静置，过滤收集沉淀，干燥至恒重，得到聚喹啉二酮类化合物P1。
经测定分析，最终产物聚喹啉二酮类化合物P1的产率为93％，重均分子量为207200，分子量分布为2.58。该聚喹啉二酮类化合物与其相应单体的核磁共振谱对比图(*代表溶剂峰)见图1、图2。图1中，化学位移11.23ppm处的特征峰对应聚喹啉二酮类化合物杂环上的仲胺氢原子，化学位移3.95、3.74、1.61和1.33ppm处的特征峰分别对应结构中四种亚甲基氢原子；图2中，化学位移195.08和171.41ppm处的特征峰对应聚喹啉二酮类化合物杂环上的两个羰基碳原子，化学位移73.35ppm处的特征峰对应结构中的季碳原子，从而可以确定该聚喹啉二酮类化合物的结构。图3为本实施例制备的聚喹啉二酮类化合物及其相应单体的红外吸收光谱图，3441cm-1处的伸缩振动峰对应聚喹啉二酮类化合物杂环上仲胺结构，1701和1668cm-1处的伸缩振动峰对应聚喹啉二酮化合物杂环上两个羰基结构，进一步证实了该反应的成功进行。该聚喹啉二酮类化合物在室温下易溶于DCM、DCE、THF、DMSO、DMF和DMAc等有机溶剂，表明具有优异的溶解性。此外，该聚喹啉二酮类化合物的热失重曲线见图6，其Td温度为381℃，表明具有高的热稳定性。图7表明该聚喹啉二酮类化合物具有较高的折光指数。图8表明该聚喹啉二酮类化合物具有自组装性能。
实施例2
一种聚喹啉二酮类化合物，其结构式如P2所示：
Figure BDA0003223074200000081
所述的聚喹啉二酮类化合物通过CO2、双官能团邻炔苯胺单体和双官能团芳基碘单体的聚合反应进行制备，反应方程式如式(二)：
Figure BDA0003223074200000082
Figure BDA0003223074200000091
其中，单体M1的合成方法同实施例1；单体N2购自Matrix Scientific公司。
所述的聚喹啉二酮类化合物的制备步骤如下：
向装有磁力搅拌子的10mL干燥聚合管中加入M1(0.1mmol，39.9mg)、N2(0.08mmol，33.8mg)、Pd(PPh3)2Cl2(0.02mmol，14mg)和Cs2CO3(0.2mmol，65.3mg)，抽换CO2三次，在CO2气氛下，通过注射器注入0.33mL超干DMSO。反应体系在80℃反应1小时。反应结束后，冷却至室温，加入2.6mL DMSO，搅拌稀释。然后将得到的聚合物溶液通过一个棉花过滤装置，逐滴滴加到700转/分钟搅拌的120mL甲醇中，产生沉淀，然后静置，过滤收集沉淀，干燥至恒重，得到聚喹啉二酮类化合物P2。
经测定分析，最终产物聚喹啉二酮类化合物P2的产率为76％，重均分子量为23800，分子量分布为1.96。该聚喹啉二酮类化合物在室温下易溶于DCM、DCE、THF、DMSO、DMF和DMAc等有机溶剂，表明具有优异的溶解性。此外，该聚喹啉二酮类化合物的热失重曲线见图6，其Td温度为363℃，表明具有高的热稳定性。图7表明该聚喹啉二酮类化合物具有较高的折光指数。
实施例3
一种聚喹啉二酮类化合物，其结构式如P3所示：
Figure BDA0003223074200000092
所述的聚喹啉二酮类化合物通过CO2、双官能团邻炔苯胺单体和双官能团芳基碘单体的聚合反应进行制备，反应方程式如式(三)：
Figure BDA0003223074200000101
其中，单体M1的合成方法同实施例1；单体N3购自购自上海毕得医药科技有限公司。
所述的聚喹啉二酮类化合物的制备步骤如下：
向装有磁力搅拌子的10mL干燥聚合管中加入M1(0.1mmol，39.9mg)、N3(0.12mmol，52.1mg)、Pd(PPh3)2Cl2(0.02mmol，14mg)和Cs2CO3(0.2mmol，65.3mg)，抽换CO2三次，在CO2气氛下，通过注射器注入2mL超干DMSO。反应体系在140℃反应8小时。反应结束后，冷却至室温，加入1mL DMSO，搅拌稀释。然后将得到的聚合物溶液通过一个棉花过滤装置，逐滴滴加到700转/分钟搅拌的120mL甲醇中，产生沉淀，然后静置，过滤收集沉淀，干燥至恒重，得到聚喹啉二酮类化合物P3。
经测定分析，最终产物聚喹啉二酮类化合物P3的产率为80％，重均分子量为40600，分子量分布为2.12。该聚喹啉二酮类化合物在室温下易溶于DCM、DCE、THF、DMSO、DMF和DMAc等有机溶剂，表明具有优异的溶解性。此外，该聚喹啉二酮类化合物的热失重曲线见图6，其Td温度为290℃，表明具有高的热稳定性。图7表明该聚喹啉二酮类化合物具有较高的折光指数。
实施例4
一种聚喹啉二酮类化合物，其结构式如P4所示：
Figure BDA0003223074200000102
所述的聚喹啉二酮类化合物通过CO2、双官能团邻炔苯胺单体和双官能团芳基碘单体的聚合反应进行制备，反应方程式如式(四)：
Figure BDA0003223074200000111
其中，单体M1的合成方法同实施例1；单体N4购自购自梯希爱化成工业发展有限公司。
所述的聚喹啉二酮类化合物的制备步骤如下：
向装有磁力搅拌子的10mL干燥聚合管中加入M1(0.1mmol，39.9mg)、N4(0.1mmol，44.6mg)、Pd(PPh3)2Cl2(0.02mmol，14mg)和Cs2CO3(0.05mmol，16.3mg)，抽换CO2三次，在CO2气氛下，通过注射器注入1mL超干DMAc。反应体系在120℃反应3小时。反应结束后，冷却至室温，加入2mL DMAc，搅拌稀释。然后将得到的聚合物溶液通过一个棉花过滤装置，逐滴滴加到700转/分钟搅拌的120mL甲醇中，产生沉淀，然后静置，过滤收集沉淀，干燥至恒重，得到聚喹啉二酮类化合物P4。
经测定分析，最终产物聚喹啉二酮类化合物P4的产率为84％，重均分子量为178000，分子量分布为2.36。该聚喹啉二酮类化合物在室温下易溶于DCM、DCE、THF、DMSO、DMF和DMAc等有机溶剂，表明具有优异的溶解性。此外，该聚喹啉二酮类化合物的热失重曲线见图6，其Td温度为271℃，表明具有高的热稳定性。图7表明该聚喹啉二酮类化合物具有较高的折光指数。
实施例5
一种聚喹啉二酮类化合物，其结构式如P5所示：
Figure BDA0003223074200000121
所述的聚喹啉二酮类化合物通过CO2、双官能团邻炔苯胺单体和双官能团芳基碘单体的聚合反应进行制备，反应方程式如式(五)：
Figure BDA0003223074200000122
其中，双官能团端炔类中间体可参照文献(ACS Macro Lett.,2019,8(2):101-106)的制备方法合成，然后其与2-碘苯胺通过Sonogashira反应合成单体M2；单体N1的合成方法同实施例1。
所述的聚喹啉二酮类化合物的制备步骤如下：
向装有磁力搅拌子的10mL干燥聚合管中加入M2(0.1mmol，47.5mg)、N1(0.1mmol，52.2mg)、双三苯基磷二氯化钯(Pd(PPh3)2Cl2)(0.02mmol，14mg)和碳酸铯(Cs2CO3)(0.2mmol，65.3mg)，抽换CO2三次，在CO2气氛下，通过注射器注入1mL超干DMSO。反应体系在120℃反应3小时。反应结束后，冷却至室温，加入2mL DMSO，搅拌稀释。然后将得到的聚合物溶液通过一个棉花过滤装置，逐滴滴加到700转/分钟搅拌的120mL甲醇中，产生沉淀，然后静置，过滤收集沉淀，干燥至恒重，得到聚喹啉二酮类化合物P5。
经测定分析，最终产物聚喹啉二酮类化合物P5的产率为92％，重均分子量为105000，分子量分布为6.70。该聚喹啉二酮类化合物与其相应单体的核磁共振谱对比图(*代表溶剂峰)见图4、图5。图4中，化学位移11.26ppm处的特征峰对应聚喹啉二酮类化合物杂环上的仲胺氢原子，化学位移3.89、1.66和1.41ppm处的特征峰分别对应结构中三种亚甲基氢原子；图5中，化学位移194.90和171.63ppm处的特征峰对应聚喹啉二酮类化合物杂环上的两个羰基碳原子，化学位移68.17ppm处的特征峰对应结构中的季碳原子，从而可以确定该聚喹啉二酮类化合物的结构。该聚喹啉二酮类化合物在室温下易溶于DCM、DCE、THF、DMSO、DMF和DMAc等有机溶剂，表明具有优异的溶解性。此外，该聚喹啉二酮类化合物的热失重曲线见图6，其Td温度为319℃，表明具有高的热稳定性。图7表明该聚喹啉二酮类化合物具有较高的折光指数。
实施例6
一种聚喹啉二酮类化合物，其结构式如P6所示：
Figure BDA0003223074200000131
所述的聚喹啉二酮类化合物通过CO2、双官能团邻炔苯胺单体和双官能团芳基碘单体的聚合反应进行制备，反应方程式如式(六)：
Figure BDA0003223074200000141
其中，单体M2的合成方法同实施例1；单体N2购自Matrix Scientific公司。
所述的聚喹啉二酮类化合物的制备步骤如下：
向装有磁力搅拌子的10mL干燥聚合管中加入M2(0.1mmol，47.5mg)、N2(0.1mmol，42.2mg)、Pd(PPh3)2Cl2(0.03mmol，21mg)和Cs2CO3(0.25mmol，65.3mg)，抽换CO2三次，在CO2气氛下，通过注射器注入1mL超干DMF。反应体系在120℃反应4小时。反应结束后，冷却至室温，加入2mL DMF，搅拌稀释。然后将得到的聚合物溶液通过一个棉花过滤装置，逐滴滴加到700转/分钟搅拌的120mL甲醇中，产生沉淀，然后静置，过滤收集沉淀，干燥至恒重，得到聚喹啉二酮类化合物P6。
经测定分析，最终产物聚喹啉二酮类化合物P6的产率为83％，重均分子量为44600，分子量分布为1.91。该聚喹啉二酮类化合物在室温下易溶于DCM、DCE、THF、DMSO、DMF和DMAc等有机溶剂，表明具有优异的溶解性。此外，该聚喹啉二酮类化合物的热失重曲线见图6，其Td温度为310℃，表明具有高的热稳定性。图7表明该聚喹啉二酮类化合物具有较高的折光指数。
实施例7
一种聚喹啉二酮类化合物，其结构式如P7所示：
Figure BDA0003223074200000151
所述的聚喹啉二酮类化合物通过CO2、双官能团邻炔苯胺单体和双官能团芳基碘单体的聚合反应进行制备，反应方程式如式(七)：
Figure BDA0003223074200000152
其中，单体M2的合成方法同实施例1；单体N3购自购自上海毕得医药科技有限公司。
所述的聚喹啉二酮类化合物的制备步骤如下：
向装有磁力搅拌子的10mL干燥聚合管中加入M2(0.1mmol，47.5mg)、N3(0.1mmol，43.4mg)、Pd(PPh3)2Cl2(0.005mmol，3.5mg)和Cs2CO3(0.2mmol，65.3mg)，抽换CO2三次，在CO2气氛下，通过注射器注入1mL超干DMSO。反应体系在120℃反应3小时。反应结束后，冷却至室温，加入2mL DMSO，搅拌稀释。然后将得到的聚合物溶液通过一个棉花过滤装置，逐滴滴加到700转/分钟搅拌的120mL甲醇中，产生沉淀，然后静置，过滤收集沉淀，干燥至恒重，得到聚喹啉二酮类化合物P7。
经测定分析，最终产物聚喹啉二酮类化合物P7的产率为72％，重均分子量为42700，分子量分布为2.25。该聚喹啉二酮类化合物在室温下易溶于DCM、DCE、THF、DMSO、DMF和DMAc等有机溶剂，表明具有优异的溶解性。此外，该聚喹啉二酮类化合物的热失重曲线见图6，其Td温度为354℃，表明具有高的热稳定性。图7表明该聚喹啉二酮类化合物具有较高的折光指数。
实施例8
一种聚喹啉二酮类化合物，其结构式如P8所示：
Figure BDA0003223074200000161
所述的聚喹啉二酮类化合物通过CO2、双官能团邻炔苯胺单体和双官能团芳基碘单体的聚合反应进行制备，反应方程式如式(八)：
Figure BDA0003223074200000162
其中，单体M2的合成方法同实施例1；单体N4购自购自梯希爱化成工业发展有限公司。
所述的聚喹啉二酮类化合物的制备步骤如下：
向装有磁力搅拌子的10mL干燥聚合管中加入M2(0.1mmol，47.5mg)、N4(0.1mmol，44.6mg)、Pd(PPh3)2Cl2(0.02mmol，14mg)和Cs2CO3(0.15mmol，65.3mg)，抽换CO2三次，在CO2气氛下，通过注射器注入1mL超干DMSO。反应体系在120℃反应3小时。反应结束后，冷却至室温，加入2mL DMSO，搅拌稀释。然后将得到的聚合物溶液通过一个棉花过滤装置，逐滴滴加到700转/分钟搅拌的120mL甲醇中，产生沉淀，然后静置，过滤收集沉淀，干燥至恒重，得到聚喹啉二酮类化合物P8。
经测定分析，最终产物聚喹啉二酮类化合物P8的产率为65％，重均分子量为8500，分子量分布为1.42。该聚喹啉二酮类化合物在室温下易溶于DCM、DCE、THF、DMSO、DMF和DMAc等有机溶剂，表明具有优异的溶解性。此外，该聚喹啉二酮类化合物的热失重曲线见图6，其Td温度为382℃，表明具有高的热稳定性。图7表明该聚喹啉二酮类化合物具有较高的折光指数。
以上实施例仅为本发明较优的实施方式，仅用于解释本发明，而非限制本发明，本领域技术人员在未脱离本发明精神实质下所作的改变、替换、修饰等均应属于本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种聚喹啉二酮类化合物的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
在CO2气氛下，CO2、双官能团邻炔苯胺单体和双官能团芳基碘单体在有机溶剂中通过催化剂和碱的共同作用进行聚合反应；反应结束后，对产物进行提纯、干燥，制得聚喹啉二酮类化合物；
所述的双官能团邻炔苯胺单体的结构通式如式(II)所示：
Figure FDA0003223074190000011
所述的双官能团芳基碘单体的结构通式如式(III)所示：
I-R4-I (III)；
制得的聚喹啉二酮类化合物的结构通式如式(I)所示：
Figure FDA0003223074190000012
式(I)～(III)中，n为5～400的整数；R1、R2、R3、R4为有机基团。
2.根据权利要求1所述的一种聚喹啉二酮类化合物的制备方法，其特征在于，所述式(I)～(III)中，R1选自以下化学结构式1～16中的任意一种；R2、R3和R4选自以下化学结构式17～35中的任意一种；
Figure FDA0003223074190000014
Figure FDA0003223074190000021
其中，m、p、k、i、j为1～20的整数；X选自O或S元素；*表示取代位置。
3.根据权利要求1所述的一种聚喹啉二酮类化合物的制备方法，其特征在于，所述的有机溶剂为四氢呋喃、二氯甲烷、1,2-二氯乙烷、氯仿、1,4-二氧六环、二甲基亚砜、N,N-二甲基甲酰胺和N,N-二甲基乙酰胺中的一种以上；所述CO2气氛为常压CO2气氛；所述提纯为将聚合反应后的产物溶解在有机溶剂中，过滤，然后滤液加入到甲醇、正己烷或乙醚中进行沉淀，收集沉淀物；所述干燥为真空干燥至恒重。
4.根据权利要求1所述的一种聚喹啉二酮类化合物的制备方法，其特征在于，所述的双官能团邻炔苯胺单体与双官能团芳基碘单体的摩尔比为(0.5～1.8):1。
5.根据权利要求1所述的一种聚喹啉二酮类化合物的制备方法，其特征在于，所述的双官能团邻炔苯胺单体在有机溶剂中的浓度为0.05～1mol/L。
6.根据权利要求1所述的一种聚喹啉二酮类化合物的制备方法，其特征在于，所述的聚合反应的温度为50～180℃；所述的聚合反应的时间为0.25～72小时。
7.根据权利要求1所述的一种聚喹啉二酮类化合物的制备方法，其特征在于，所述的催化剂为醋酸钯、氯化钯、四(三苯基膦)钯、双三苯基磷二氯化钯、二(乙酰丙酮)钯(II)、二(二苯膦基)二茂铁二氯化钯或三(二亚苄基丙酮)二钯中的一种以上，所述的催化剂的用量为双官能团邻炔苯胺单体的1～60mol％。
8.根据权利要求1所述的一种聚喹啉二酮类化合物的制备方法，其特征在于，所述的碱为碳酸铯、氟化铯、三苯基膦、叔丁醇钠、1,8-二氮杂二环[5.4.0]十一碳-7-烯或三乙烯二胺中的一种以上，所述的碱的用量为双官能团邻炔苯胺单体的20～500mol％。
9.一种聚喹啉二酮类化合物，其特征在于，由权利要求1～8任一项所述的制备方法制备得到。
10.权利要求9所述聚喹啉二酮类化合物在高折光指数聚合物材料和自组装领域的应用。
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