专利名称：一维有机纳米材料及其制备方法
技术领域：
本发明属于高分子材料制备领域，特别涉及一种一维有机纳米材料及其制备方法。
背景技术：
一维有机纳米材料在生物医药、材料科学等广泛领域里有重要应用前景。一维有机纳米材料的制备方法可以归纳成三类一类是通过多步有机合成方法，如合成携带庞大侧基的、或者球形分子结构串接而成的珍珠链式的刚性聚合物分子，比如携带树枝状分子侧基(J. Am. Chem. Soc. 1998,120, 7691; Angew. Chem. Int. Ed. 1998，37，2193)、C60 侧基或 C60 串(Phys. Rew. B 2010，81， 214114;J. Am. Chem. Soc. 2009，131，18030)；第二类是通过超分子/自组装途径制备(Science 1999283，523; Science 1996，273,343)；另外一类是通过物理约束方法获得，比如通过一维纳米圆柱孔模板法制备，电纺丝技术也可以包括在这一类(Adv. Mater. 2006,18,668 ；Nat. Mater. 2009，8，831)。自由基聚合反应的特点是由小分子单体一步聚合成大分子，是制备高分子材料的最便捷手段，尤其“活性”自由基聚合(或称受控自由基聚合)方法在高分子拓扑结构的合成方面取得显著成就，常用的“活性”自由基聚合方法(《化学研究与应用》2005年17卷I期19页)包括原子转移自由基聚合(英文简称ATRP)、可逆加成裂解链转移(英文简称RAFT)以及氮氧自由基调控聚合(英文简称NMP)。携带活性自由基聚合引发基团的乙烯基单体被称为引发剂单体，引发剂单体通过自身携带的活性自由基引发基团引发可以形成超支化高分子(Science 1995，269，1080)。但是迄今为止还没有从单一单体一步聚合直接得到一维有机聚合物纳米粒子的报道。
发明内容
本发明实施方式的目的是提供一种一维有机纳米材料及其制备方法，解决目前制备一维有机纳米材料工艺复杂的问题，以较简单的从单一单体一步聚合直接得到一维有机纳米材料。本发明的目的是通过以下技术方案实现的本发明实施例提供一种一维有机纳米材料，以共价键键接的、一维纳米线状或椭球状的有机高分子材料。本发明实施例提供一种一维有机纳米材料的制备方法，包括在有机溶剂中加入含有乙烯基苯结构及NMP类型活性引发基团的引发剂单体，力口入适量RAFT链转移剂，形成引发剂单体的NMP与RAFT双控制聚合体系，之后在合适温度下聚合，聚合后提纯即得到一维有机纳米材料。由上述提供的技术方案可以看出，本发明实施方式提供的制备方法，通过单一乙烯基单体(引发剂单体)一步聚合得到一维有机纳米粒子材料，解决了目前一维纳米形貌材料需要复杂的控制制备过程的问题。
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域的普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他附图。图I为本发明实施例I提供的一维有机纳米材料的电子显微镜照片； 图2为本发明实施例2提供的一维有机纳米材料的电子显微镜照片。
具体实施例方式下面结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明的保护范围。下面将结合附图对本发明实施例作进一步地详细描述。本发明实施例提供一种一维有机纳米材料的制备方法，是一种通过单一乙烯基单体(引发剂单体)一步聚合得到一维有机纳米粒子材料，该方法包括在有机溶剂中加入含有乙烯基苯结构及NMP类型活性引发基团的引发剂单体，力口入适量RAFT链转移剂，形成引发剂单体的NMP与RAFT双控制聚合体系，之后在合适温度下聚合，聚合后提纯即得到一维有机纳米材料。上述方法中，含有乙烯基苯结构以及NMP类型活性引发基团的引发剂单体的结构式如下(a)或(b)
权利要求
1.一种一维有机纳米材料的制备方法，其特征在于，包括 在有机溶剂中加入含有乙烯基苯结构及NMP类型活性引发基团的引发剂单体，加入适量RAFT链转移剂，形成引发剂单体的NMP与RAFT双控制聚合体系，之后在合适温度下聚合，聚合后提纯即得到一维有机纳米材料。
2.根据权利要求I所述的方法，其特征在于，所述含有乙烯基苯结构以及NMP类型活性引发基团的引发剂单体的结构式如下(a)或(b)
3.根据权利要求I所述的方法，其特征在于，所述NMP类型活性引发基团为由氮氧化物形成的稳定自由基引发基团。
4.根据权利要求I所述的方法，其特征在于，所述RAFT链转移剂采用三硫代酯类型链转移剂、黄原酸酯类型链转移剂、二硫代酯类型链转移剂、环状三硫代酯链转移剂中的任一种或任意几种。
5.根据权利要求I所述的方法，其特征在于，所述RAFT链转移剂与引发剂单体的摩尔比为I : 100 200。
6.根据权利要求I所述的方法，其特征在于，所述聚合的温度为NMP类型活性引发基团分解出活性自由基、引发聚合的反应温度。
7.根据权利要求I所述的方法，其特征在于，所述有机溶剂采用沸点高于聚合温度且能溶解反应中间体及产物的有机溶剂。
8.根据权利要求I所述的方法，其特征在于，所述提纯为通过溶解方式利用超支化结构与纳米棒状结构两种结构溶解性差异分离分离超支化结构与纳米棒状结构，分离后得到一维有机纳米材料。
9.一种一维有机纳米材料，其特征在于，该材料是以共价键键接的、一维纳米线状或椭球状的有机高分子材料。
10.根据权利要求9所述的材料，其特征在于，所述纳米线状或椭球状的有机高分子材料的纳米尺度为10 200纳米。
全文摘要
本发明公开了一种一维有机纳米材料及其制备方法，属于高分子材料制备领域。该方法包括在有机溶剂中加入含有乙烯基苯结构及NMP类型活性引发基团的引发剂单体，加入适量RAFT链转移剂，形成引发剂单体的NMP与RAFT双控制聚合体系，之后在合适温度下聚合，聚合后提纯即得到一维有机纳米材料。该方法通过单一乙烯基单体(引发剂单体)一步聚合得到一维有机纳米粒子材料，解决了目前一维纳米形貌材料需要复杂的控制制备过程的问题。
文档编号C08F112/32GK102924634SQ201210300619
公开日2013年2月13日 申请日期2012年8月22日 优先权日2012年8月22日
发明者刘和文, 聂慧, 马鹏举 申请人:中国科学技术大学