含酰亚胺结构的乙烯基苯磺酸酯化合物、其均聚物及含该均聚物的光刻胶的制作方法

本技术属于功能高分子材料领域，具体涉及含酰亚胺结构的乙烯基苯磺酸酯化合物、其均聚物、其制备方法以及包含该均聚物的光刻胶。

背景技术：

1、聚苯乙烯磺酸是具有磺酸基团的高分子化合物，其分子结构中的苯环为其提供了良好的稳定性和化学惰性，而磺酸基团为其提供了独特的电学、光学和化学性质。聚苯乙烯磺酸因其良好的导电性能，被广泛应用于电子工业中；因其独特的光电性能，被用作光电转化器件中的关键材料。聚苯乙烯磺酸作为一种高效的抗静电剂，能够显著降低塑料、纺织、涂料等材料的表面电阻，有效防止静电的产生和积累。聚苯乙烯磺酸盐也是一类用途广泛的高分子材料，因其独特的化学结构在医药、光电和离子交换领域得到了广泛应。相比之下，因为对聚苯乙烯磺酸酯的酯键在碱性条件下容易被水解，其在塑料制品的应用受到一定限制。反之，利用其酯键易断裂的特点，可以将其应用为响应材料，如ph、紫外光等刺激可以使聚苯乙烯磺酸酯发生结构变化，从而实现一些特别的响应性功能。但仍然需要改进对聚苯乙烯磺酸酯的性能，以更好地满足其新型应用。

技术实现思路

1、本技术提供了一类含有酰亚胺结构的全新苯乙烯磺酸酯均聚物材料。该类聚合物侧链含有可在特定条件下（如辐照、酸催化）发生断裂的磺酸酯结构，可通过可控脱保护反应转化为极性磺酸型聚合物，可作为响应型高分子前驱体、功能聚合物中间体或特种聚合物原料，在可控极性高分子、环境响应材料、抗菌材料、光图案化材料等领域具有应用前景。这种稳定且响应性良好的功能高分子材料具有重要的工业应用价值。出乎意料的是，本技术的含有酰亚胺结构的苯乙烯磺酸酯均聚物可用作光刻胶的主体树脂，该光刻胶可通过高能电子束辐照实现侧链可控脱保护，利用极性变化在特定有机溶剂中实现负性图形显影，适用于高分辨率微纳图形制备，在半导体器件、微纳光学元件及微机电系统（mems）的制造中具有应用前景。

2、第一方面，本公开提供了一种乙烯基苯磺酸酯酰亚胺化合物，所述化合物具有式i所示结构：

3、式i

4、其中r是二价有机基团，选自取代或未取代的c1-c4亚烷基、取代或未取代的c2-c4亚烯基、取代或未取代的c4-c6亚环烯基、取代或未取代的c6-c30亚芳基、取代或未取代的c6-c30亚杂芳基、取代或未取代的亚降冰片烯基、取代或未取代的氧杂亚降冰片烯基，其中在式i所示结构中，r中的至少一个碳原子与酰亚胺基团中的两个碳原子连接，形成四至七元杂环。

5、在一些实施方式中，取代的c1-c4亚烷基、取代的c2-c4亚烯基、取代的c4-c6亚环烯基、取代的c6-c30亚芳基、取代的c6-c30亚杂芳基、取代的亚降冰片烯基、取代的氧杂亚降冰片烯基的取代基选自卤素、c1-c6烷基和c1-c6烷氧基。

6、在一些实施方式中，c1-c4亚烷基选自亚甲基、亚乙基、1,2-亚丙基和1,3-亚丙基。

7、在一些实施方式中，c2-c4亚烯基选自1,2-亚乙烯基、1,2-亚丙烯基、1,3-亚丙烯基。

8、在一些实施方式中，c4-c6亚环烯基选自环丁烯-1,2-二基、环丁烯-2,3-二基、环丁烯-3,4-二基、环戊烯-1,2-二基、环戊烯-2,3-二基、环戊烯-3,4-二基、环己烯-1,2-二基、环己烯-2,3-二基、环己烯-3,4-二基、环己烯-4,5-二基。

9、在一些实施方式中，c6-c30亚芳基选自邻亚苯基、邻亚联苯基、邻亚三联苯基、1,2-亚萘基、2,3-亚萘基、1,8-亚萘基。

10、在一些实施方式中，c6-c30亚杂芳基选自2,3-亚吡啶基、3,4-亚吡啶基、3,4-亚哒嗪基、5,6-亚哒嗪基、4,5-亚嘧啶基、5,6-亚嘧啶基、2,3-亚吡嗪基、2,3-亚喹啉基、3,4-亚喹啉基、5,6-亚喹啉基、6,7-亚喹啉基、7,8-亚喹啉基、3,4-亚异喹啉基、5,6-亚异喹啉基、6,7-亚异喹啉基、7,8-亚异喹啉基、3,4-亚噌啉基、5,6-亚噌啉基、6,7-亚噌啉基、7,8-亚噌啉基、5,6-亚喹唑啉基、6,7-亚喹唑啉基、7,8-亚喹唑啉基、2,3-亚喹喔啉基、5,6-亚喹喔啉基、6,7-亚喹喔啉基、7,8-亚喹喔啉基。

11、在一些实施方式中，亚降冰片烯基选自2,3-亚降冰片烯基、5,6-亚降冰片烯基。

12、在一些实施方式中，氧杂亚降冰片烯基选自7-氧杂-2,3-亚降冰片烯基、7-氧杂-5,6-亚降冰片烯基。

13、在一些实施方式中，所述化合物选自下组：

14、。

15、第二方面，本公开提供了一种乙烯基苯磺酸酯酰亚胺聚合物，该聚合物由式i所示单体聚合而成：

16、式i

17、其中r选自取代或未取代的c1-c4亚烷基、取代或未取代的c2-c4亚烯基、取代或未取代的c4-c6亚环烯基、取代或未取代的c6-c30亚芳基、取代或未取代的c6-c30亚杂芳基、取代或未取代的亚降冰片烯基、取代或未取代的氧杂亚降冰片烯基，其中在式i所示结构中，r中的至少一个碳原子与酰亚胺基团中的两个碳原子连接，形成四至七元杂环。

18、在一些实施方式中，取代的c1-c4亚烷基、取代的c2-c4亚烯基、取代的c4-c6亚环烯基、取代的c6-c30亚芳基、取代的c6-c30亚杂芳基、取代的亚降冰片烯基、取代的氧杂亚降冰片烯基的取代基选自卤素、c1-c6烷基和c1-c6烷氧基。

19、在一些实施方式中，c1-c4亚烷基选自亚甲基、亚乙基、1,2-亚丙基和1,3-亚丙基。

20、在一些实施方式中，c2-c4亚烯基选自1,2-亚乙烯基、1,2-亚丙烯基、1,3-亚丙烯基。

21、在一些实施方式中，c4-c6亚环烯基选自环丁烯-1,2-二基、环丁烯-2,3-二基、环丁烯-3,4-二基、环戊烯-1,2-二基、环戊烯-2,3-二基、环戊烯-3,4-二基、环己烯-1,2-二基、环己烯-2,3-二基、环己烯-3,4-二基、环己烯-4,5-二基。

22、在一些实施方式中，c6-c30亚芳基选自邻亚苯基、邻亚联苯基、邻亚三联苯基、1,2-亚萘基、2,3-亚萘基、1,8-亚萘基。

23、在一些实施方式中，c6-c30亚杂芳基选自2,3-亚吡啶基、3,4-亚吡啶基、3,4-亚哒嗪基、5,6-亚哒嗪基、4,5-亚嘧啶基、5,6-亚嘧啶基、2,3-亚吡嗪基、2,3-亚喹啉基、3,4-亚喹啉基、5,6-亚喹啉基、6,7-亚喹啉基、7,8-亚喹啉基、3,4-亚异喹啉基、5,6-亚异喹啉基、6,7-亚异喹啉基、7,8-亚异喹啉基、3,4-亚噌啉基、5,6-亚噌啉基、6,7-亚噌啉基、7,8-亚噌啉基、5,6-亚喹唑啉基、6,7-亚喹唑啉基、7,8-亚喹唑啉基、2,3-亚喹喔啉基、5,6-亚喹喔啉基、6,7-亚喹喔啉基、7,8-亚喹喔啉基。

24、在一些实施方式中，亚降冰片烯基选自2,3-亚降冰片烯基、5,6-亚降冰片烯基。

25、在一些实施方式中，氧杂亚降冰片烯基选自7-氧杂-2,3-亚降冰片烯基、7-氧杂-5,6-亚降冰片烯基。

26、在一些实施方式中，所述聚合物选自下组：

27、，

28、其中n= 50至100。

29、第三方面，本公开提供了一种光刻胶组合物，所述光刻胶组合物包含上述聚合物。

30、第四方面，本公开提供了一种形成图案的方法，所述方法包括利用上述光刻胶组合物形成光刻胶层。