[發明專利]一種含萘酰亞胺和羅丹明的熒光聚合物的制備及應用方法

有效

• 申請號: 201910575981.5
• 申請日: 2019-06-28
• 公開（公告）號: CN110283270B
• 公開（公告）日: 2020-10-20
• 發明（設計）人: 王國杰;王志新
• 申請（專利權）人: 北京科技大學
• 主分類號: C08F220/14
• 分類號: C08F220/14;C08F226/06;C08F218/12;C09K11/06;F21V9/40
• 代理公司: 北京市廣友專利事務所有限責任公司 11237
• 代理人: 張仲波

一種含萘酰亞胺和羅丹明的熒光聚合物的制備及應用方法，屬于高分子熒光材料技術領域。本發明以丙烯酸酯類、萘酰亞胺己烯和羅丹明己烯為聚合單體，通過自由基共聚反應合成可發射綠光和橙紅光的雙色熒光聚合物。本發明制備的熒光聚合物能在藍光照射下發出綠色熒光和橙紅色熒光，在改變填料比的情況下，綠光和紅光的發光強度具有可調控性質。該熒光聚合物是良好的熒光轉換材料，可以在顯示照明領域、重金屬檢測領域、生物成像領域具有潛在的應用價值。

技術領域

本發明屬于高分子熒光材料技術領域，涉及了一種熒光聚合物材料，其在顯示與照明領域、重金屬檢測領域、生物成像領域具有潛在的應用價值。

技術背景

具有吸—供電子共軛體系的萘酰亞胺和羅丹明衍生物是傳統的熒光染料，具有高的熒光量子效率，但存在濃度聚集猝滅的缺點。過去的幾年間，為了增加其廣泛的應用性能，科研工作者一直在致力于有效的解決濃度聚集猝滅問題。目前，多以將其接枝到高分子連段上，借助高分子鏈的分散作用，有效的分散熒光染料分子的距離。目前的熒光聚合物大都以發射單色熒光為主，但通過接枝不同種類的熒光分子基團、利用熒光分子之間的熒光共振能量轉移，可實現多色熒光的發射，從而可大大拓展熒光聚合物的應用。應用的領域主要有：高效率的多色的熒光聚合物可以涂覆成光致轉換薄膜，應用于顯示照明領域；羅丹明熒光分子是一種敏感的離子探針，而含多熒光發色團的聚合物能通過其中不同熒光團猝滅或增強的程度不同也能實現熒光顏色變化；調節共聚單體,熒光材料具有很好的生物相容性,熒光強度可以很好地滿足常用的細胞成像。

基于以上問題，本發明設計合成了一種熒光聚合物，通過萘酰亞胺和羅丹明熒光小分子之間發生的熒光共振能量轉移作用，即在藍光波長激發，可發出穩定的綠光和橙紅光。另外，本發明制備的熒光聚合物具有穩定的熒光性能和高效的熒光效率，可在顯示照明領域、重金屬檢測領域、生物成像領域具有潛在的應用價值。

發明內容

本發明提供了一種含萘酰亞胺和羅丹明的熒光聚合物的制備及應用方法。

本發明通過將丙烯酸酯類、萘酰亞胺衍生物和羅丹明B衍生物通過無規共聚反應合成聚合物，得到由藍光激發雙色熒光聚合物，并通過改變萘酰亞胺和羅丹明B衍生物的比例可調控綠光和橙紅光的發光強度。

一種含萘酰亞胺和羅丹明的熒光聚合物的制備方法，其特征在于，以丙烯酸酯類、萘酰亞胺己烯和羅丹明己烯為聚合單體，通過自由基共聚反應合成可發射綠光和橙紅光的雙色熒光聚合物，雙色熒光聚合物分為熒光聚合物P1和熒光聚合物P2兩種；具體制備步驟為：

步驟1：制備萘酰亞胺己烯：將4-氨己基-1,8萘酰亞胺與K₂CO₃共混在二甲基甲酰胺反應溶劑中60～80攝氏度攪拌10～30分鐘，然后加入1，6-溴己烯在40～50攝氏度下反應20～24小時，反應結束后得到混合溶液A，將其溶于2～5倍質量的二氯甲烷中，加入10～15倍質量的去離子水萃取分液；收集二氯甲烷溶液，減壓蒸餾除去大部分二氯甲烷后，得到混合溶液B。混合溶液B在正己烷當中沉淀得到粗產物A，正己烷的質量為混合溶液B的10～20倍；將粗產物A用凝膠色譜柱層析法進行提純處理，層析液為乙酸乙酯和石油醚，得到純化的萘酰亞胺己烯產物，乙酸乙酯：石油醚體積比為1:5；其中4-氨己基-1,8萘酰亞胺、K₂CO₃和1，6-溴己烯的摩爾比控制在1:1～2:3～8范圍，其中4-氨己基-1,8萘酰亞胺與二甲基甲酰胺的質量比控制在1:10～20范圍。