[發明專利]一種單個熒光分子標記的聚苯乙烯磺酸鹽及其制備方法

有效

• 申請號: 200910238046.6
• 申請日: 2009-11-24
• 公開（公告）號: CN102070734A
• 公開（公告）日: 2011-05-25
• 發明（設計）人: 楊京法;楊青波;趙江
• 申請（專利權）人: 中國科學院化學研究所
• 主分類號: C08F112/08
• 分類號: C08F112/08;C08F8/36;C08F8/34;C08F8/30;C09K11/06
• 代理公司: 北京中海智圣知識產權代理有限公司 11282
• 代理人: 胡靜

技術領域

本發明涉及一種熒光標記聚合物及其制備方法，具體地，涉及一種單個熒光分子標記的聚苯乙烯磺酸鹽及其制備方法。

背景技術

羅丹明類化合物是一種具有較強摩爾吸收系數和熒光量子產率的熒光染料，常作為熒光分子進行熒光標記和檢測。聚電解質在水處理、食品工業、農業等領域具有重要的應用，但是關于聚電解質的物理化學性質的根本理解還很不夠，這要求采用全新的方法展開全面深入的研究。采用單分子熒光手段可以使得探測聚電解質分子鏈的極限濃度較傳統方法(如：散射方法)降低2-3個數量級。因此，對聚電解質分子鏈進行熒光標記，對其分子鏈進行熒光示蹤和觀測對于工業、生物學與基礎研究具有十分重要的意義。此項工作的重要性尤其體現在單分子水平上進行的科學研究之中。這都要求對聚電解質研究對象進行高效的熒光標記。由于聚電解質在傳統有機溶劑中的低溶解度，傳統標記方法的效率很低，難以滿足單分子研究的需求。

公開號CN101418215的中國專利申請(申請號CN200810243777.5)公開了一種含有羅丹明基團的高分子熒光探針，其表達式如下，

式中，R¹、R²、R³和R⁴各自選自氫、不含有活潑H的取代或未取代烷基或芳基中的一種；R⁵、R⁶、R⁷、R⁸各自選自氫、不含有活潑H的取代或未取代烷基或芳基中的一種、烷氧基、鹵素、氨基；R⁹、R¹⁰、R¹¹、R¹²各自選自氫、不含有活潑H的取代或未取代烷基中的一種。n、x、y為自然數，其中1≤n≤9，1≤x≤10，100＜(y∶x)＜200；An-選自氯離子、溴離子、硫酸根或高氯酸根中的一種。

該高分子熒光探針的合成方法為：通過以3-位帶有羧基的羅丹明類分子與二氯亞砜或三氯氧磷反應生成羅丹明酰氯，再將其和丙烯酸羥乙酯反應制得含有羅丹明基團的單體，最后將該單體和丙烯酸羥乙酯共聚得到高分子熒光探針。

然而，上述含有羅丹明基團的高分子熒光探針是通過含有熒光染料的單體和其它單體進行共聚而制備的。由于在每個分子中不同單體共聚比例不同，這樣的制備方法必然導致在單個聚合物分子中含有不同數目的熒光分子，而且熒光分子在聚合物鏈中處于無規分布，難以達到對于聚合物進行規則單分子標記的要求。這種方法的另一個缺點在于它不適用于聚苯乙烯磺酸鹽這種典型的強聚電解質的熒光標記。

發明內容

為了解決上述問題，本發明提供了一種單個熒光分子標記的聚電解質，其為單個熒光分子標記的聚苯乙烯磺酸鹽，結構式如下：

式中，R¹、R²、R³和R⁴各自為氫、取代或未取代的烷基、羧基、氨基、環烷基、芳基和磺酸基中的一種；R⁵、R⁶、R⁷和R⁸各自為氫、取代或未取代的烷基、羧基、氨基、環烷基、芳基、磺酸基、烷基醚、鹵素、烷氧基和烷基硫醚中的一種；R⁹、R¹⁰、R¹¹和R¹²各自為氫、不含有活潑H的取代或未取代烷基、和芳香烴基中的一種；

x、y為自然數，其中1≤x≤10，10≤y≤10000，An^-為在水溶液中穩定的陰離子，選自高氯酸根、氯離子、溴離子和硝酸根離子中的一種，Cn₁⁺和Cn₂⁺為在水溶液中穩定的陽離子，選自氫離子、鈉離子、鉀離子、鋰離子和氨根離子中的一種。

較佳地，所述取代或未取代的烷基的碳原子數為1～3，所述環烷基的碳原子數為1～3，所述芳基的碳原子數為1～3，所述烷基醚的碳原子數為1～3，所述烷氧基和所述烷基硫醚的碳原子數為1～3，所述不含有活潑H的取代或未取代烷基的碳原子數為1～3，所述芳香烴基的碳原子數為1～3。