本发明涉及高分子材料应用领域，具体涉及烯基偕二硼酯的提纯方法及应用以及可光降解烯类聚合物。
背景技术：
1、高分子材料已经与人们的日常生活以及工业生产息息相关，其种类繁多且每年的产量巨大，由此带来的废弃问题也越来越严重。高分子废弃物目前最主要的处理方式是作为垃圾进行填埋、燃烧，对环境造成严重破坏。因此生产并使用可降解高分子材料成为一种潜在的解决途径，其中无需酸碱、无需额外氧化或还原试剂，在自然环境条件下即可发生降解的高分子材料相对更有吸引力。由于太阳光是一种全波段的光源，因此可光降解高分子材料的开发将为解决高分子污染提供一种有效的策略。此外，光可降解高分子材料在光刻胶的制备、药物可控释放等领域均有重要作用。发展光降解高分子的关键在于向高分子主链中引入光作用下可以发生碎片化反应的官能团。以羰基为例，在光作用下可发生norrish反应，从而断裂高分子主链，实现高分子的降解。其中羰基的引入可由烯烃与一氧化碳的共聚反应实现，但早期研究仅得到乙烯-一氧化碳交替共聚物，过高的链-链偶极相互作用导致机械加工性能不佳，虽然一系列配体体系成功解决了乙烯与一氧化碳的非交替共聚，但遗憾的是该催化体系并不适用于其它类型的极性烯类单体。直到2023年，才发展了异腈作为添加剂与丙烯酸酯的共聚反应，通过后续水解反应成功引入羰基官能团，首次聚焦于极性烯烃单体。但作为添加剂的异腈的利用率低，转化有效比例仅有约30％。除丙烯酸酯外的其它极性烯烃单体的相关研究仍有待于进一步开发。除了通过催化体系改良或单体结构创新在共聚过程中有效在主链引入羰基外，还可通过第二种途径，即基于碳氢键的氧化反应来实现这一目标，例如通过钌催化氧化或苯甲醛与氧气的组合在聚乙烯上引入羰基。尽管引入羰基的策略已取得初步发展，但目前仍然缺乏适配各类通用烯类单体、掺入比例可控、工艺过程简单的精准羰基引入方法。因此，发展一种高利用率的添加剂，实现在基本不改变原有常见聚合物各方面热学以及力学性质的基础上，将其升级为光可降解聚合物的有效手段是十分必要的。
技术实现思路
1、本发明的目的是提取高纯度的烯基偕二硼酯，并作为一种高利用率的共聚单体，用来制备光可降解烯类聚合物。具体为将烯基偕二硼酯作为共聚单体与各种烯类单体进行共聚，得到共聚物后采用温和的弱氧化条件高效率地将偕二硼基团转化为羰基官能团，从而实现羰基的引入，制得可光降解聚合物。
2、为实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：
3、一种烯基偕二硼酯的提纯方法，采用水解及保护的方式，具体包括以下步骤：
4、1)将含有联硼酯杂质的乙烯基偕二硼酯粗品在酸性条件下水解，其中乙烯基偕二硼酯转化为乙烯基偕二硼酸，联硼酯杂质转化为联硼酸，利用在有机溶剂中的溶解度差异将二者分离，从而除去杂质；乙烯基偕二硼酯转化为乙烯基偕二硼酸的反应式为：
5、
6、式i中，b1表示硼酯基团，优选为频哪醇硼酯、新戊二醇硼酯、乙二醇硼酯、1,3-丙二醇硼酯、1,2-丙二醇硼酯、2,3-蒎烷二醇硼酯、邻苯二酚硼酯，更优选为频哪醇硼酯；b2表示硼酯基团，优选为频哪醇硼酯、新戊二醇硼酯、乙二醇硼酯、1,3-丙二醇硼酯、1,2-丙二醇硼酯、2,3-蒎烷二醇硼酯、邻苯二酚硼酯，更优选为频哪醇硼酯；
7、2)将乙烯基偕二硼酸与醇反应，制备得到高纯度乙烯基偕二硼酯，反应式为：
8、
9、式ii中，醇或酚优选为频哪醇、新戊二醇、乙二醇、1,3-丙二醇、1,2-丙二醇、2,3-蒎烷二醇、邻苯二酚中的一种或两种。
10、一种烯基偕二硼酯作为制备可光降解烯类聚合物的共聚单体的的应用，该烯基偕二硼酯的结构式为：
11、
12、式iii中，b1表示硼酯基团，优选为频哪醇硼酯、新戊二醇硼酯、乙二醇硼酯、1,3-丙二醇硼酯、1,2-丙二醇硼酯、2,3-蒎烷二醇硼酯、邻苯二酚硼酯，更优选为频哪醇硼酯；b2表示硼酯基团，优选为频哪醇硼酯、新戊二醇硼酯、乙二醇硼酯、1,3-丙二醇硼酯、1,2-丙二醇硼酯、2,3-蒎烷二醇硼酯、邻苯二酚硼酯，更优选为频哪醇硼酯。
13、进一步地，制备可光降解烯类聚合物的步骤包括：
14、1)使用烯基偕二硼酯与烯类单体进行自由基共聚反应，通过控制烯基偕二硼酯的比例，向烯类聚合物中引入所需数量的偕二硼结构，得到含有偕二硼基团的共聚物，反应式为：
15、
16、2)将含有偕二硼基团的共聚物在空气氛围下加入氧化剂，在氧化反应后得到主链中偕二硼结构被氧化为羰基官能团的聚合物，该聚合物即为可光降解烯类聚合物，反应式为：
17、
18、进一步地，式iv中，引发剂优选为偶氮类引发剂、过氧类引发剂、氧化-还原体系引发剂等。
19、进一步地，所述烯类单体为丙烯酸酯、甲基丙烯酸酯、丙烯腈、乙烯基醚、丙烯酰胺、醋酸乙烯酯、苯乙烯、马来酰亚胺、乙烯、氯乙烯中的一种。
20、进一步地，式v中，氧化剂的使用当量以偕二硼结构的掺入量计算，氧化剂为1～30当量的30％过氧化氢水溶液和1～30当量氢氧化钠的组合，或者1～30当量的四水合过硼酸钠。
21、进一步地，氧化反应的混合溶剂选自下列的数种：水、四氢呋喃、乙醚、二氯甲烷、甲苯、1,2-二氯乙烷，其用量为每1mmol的氧化反应加入2～4ml混合溶剂。
22、进一步地，氧化反应的温度和时间视不同聚合物种类进行调整，将反应体系于室温至60℃范围内搅拌1～48小时。
23、进一步地，氧化反应完成后进行后处理，该后处理包括浓缩和纯化；浓缩采用常压蒸馏、减压蒸馏等方法，例如用旋转蒸发仪真空浓缩；纯化是通过沉降得到纯净的产物。
24、一种可光降解烯类聚合物，基于上述应用获得。
25、本发明取得的技术效果如下：
26、1、本发明使用烯基偕二硼酯作为乙烯酮的等价单体，通过温和的条件向聚合物常见聚合物中可控引入所需数量的羰基官能团，将其升级为光降解聚合物。掺入效率高，成本低，可广泛用于一系列常见高分子材料的升级。将在高分子材料的污染治理、光刻胶的制备、药物可控释放等领域提供新的解决思路。
27、2、本发明提出的使用烯基偕二硼酯实现羰基引入的策略可适用于一系列烯类单体。通过一氧化碳气体作为羰基来源的传统配位聚合反应中，仅局限于乙烯气体可作为共聚单体，得到的是掺有一定数量羰基的聚乙烯。
28、3、本发明提出的使用烯基偕二硼酯实现羰基引入的策略可以通过控制烯基偕二硼酯作为添加剂的使用量，实现少量羰基的引入。从而在基本不影响原有聚合物各方面热学及力学性质的基础上，实现可光降解性质的引入。
29、4、本发明提出的使用烯基偕二硼酯实现羰基引入的策略中，作为添加剂的烯基偕二硼酯的利用率高，转化比例可高达99％。而以往使用作为添加剂的异腈的利用率低，转化有效比例仅有约30％，同时仅局限于丙烯酸酯类型的聚合物。
30、4、本发明提出的使用烯基偕二硼酯实现羰基引入的策略所得到的主链含羰基官能团的聚合物在紫外光或白光下均可发生降解。
1.一种烯基偕二硼酯的提纯方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.如权利要求1所述的提纯方法，其特征在于，b1和b2分别为频哪醇硼酯、新戊二醇硼酯、乙二醇硼酯、1,3-丙二醇硼酯、1,2-丙二醇硼酯、2,3-蒎烷二醇硼酯、邻苯二酚硼酯中的一种。
3.一种烯基偕二硼酯作为制备可光降解烯类聚合物的共聚单体的的应用，该该烯基偕二硼酯的结构式为：
4.如权利要求3所述的应用，其特征在于，b1和b2分别为频哪醇硼酯、新戊二醇硼酯、乙二醇硼酯、1,3-丙二醇硼酯、1,2-丙二醇硼酯、2,3-蒎烷二醇硼酯、邻苯二酚硼酯中的一种。
5.如权利要求3或4所述的应用，其特征在于，制备可光降解烯类聚合物的步骤包括：
6.如权利要求5所述的应用，其特征在于，所述引发剂为偶氮类引发剂、过氧类引发剂、氧化-还原体系引发剂中的一种。
7.如权利要求5所述的应用，其特征在于，所述氧化剂的使用当量以偕二硼结构的掺入量计算，氧化剂为1～30当量的30％过氧化氢水溶液和1～30当量氢氧化钠的组合，或者1～30当量的四水合过硼酸钠。
8.如权利要求5所述的应用，其特征在于，所述混合溶剂为水、四氢呋喃、乙醚、二氯甲烷、甲苯、1,2-二氯乙烷中的几种，用量为每1mmol的氧化反应加入2～4ml混合溶剂。
9.如权利要求5所述的应用，其特征在于，氧化反应的条件为在室温至60℃范围内搅拌1～48小时。
10.一种可光降解烯类聚合物，其特征在于，基于权利要求3-9任一项所述的应用获得。
