[發(fā)明專利]一種含芳香單元簇發(fā)光聚合物及其制備方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202011465954.1
• 申請日: 2020-12-14
• 公開（公告）號: CN112500515B
• 公開（公告）日: 2023-01-10
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 趙炎;肖旺釧;彭浩威;洪家英;林來松
• 申請（專利權(quán)）人: 三明學(xué)院
• 主分類號: C08F212/08
• 分類號: C08F212/08;C08F212/32;C09K11/06
• 代理公司: 廈門智慧呈睿知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 35222
• 代理人: 楊唯

本發(fā)明涉及一種含芳香單元簇發(fā)光聚合物及其制備方法，該聚合物的制備以乙烯基取代的三苯基三嗪和苯乙烯為單體，以偶氮二異丁腈作為引發(fā)劑，在單體中加入引發(fā)劑，通過自由基聚合反應(yīng)得到所述含芳香單元簇發(fā)光聚合物，該聚合物為具有相對較高量子產(chǎn)率和簇發(fā)光特性的熒光發(fā)光共聚物，拓展了已知簇發(fā)光聚合物的種類，所得聚合物在顯示、檢測等領(lǐng)域具有潛在應(yīng)用前景。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及熒光材料領(lǐng)域，尤其涉及一種含芳香單元簇發(fā)光聚合物及其制備方法。

背景技術(shù)

熒光材料在照明、顯示、細(xì)胞顯影、生物探針、藥物輸送等領(lǐng)域具有廣泛的應(yīng)用。傳統(tǒng)的有機(jī)發(fā)光材料多是由Π共軛結(jié)構(gòu)的芳香單元構(gòu)成。近年來，研究人員發(fā)現(xiàn)聚氨酯、淀粉、聚馬來酸酐、聚酰亞胺等不含芳香環(huán)發(fā)光團(tuán)的聚合物也具有熒光發(fā)光性能，并且區(qū)別于含有芳香環(huán)結(jié)構(gòu)的傳統(tǒng)熒光聚合物的聚集導(dǎo)致濃度猝滅效應(yīng)(ACQ)，這類非傳統(tǒng)熒光聚合物往往表現(xiàn)出聚集導(dǎo)致熒光增強(qiáng)(AIE)現(xiàn)象，進(jìn)一步的研究顯示，AIE現(xiàn)象的產(chǎn)生主要源于系列聚合物中的C＝C，C＝N，C＝O雙鍵聚集態(tài)時緊密堆積誘導(dǎo)的空間共軛作用所致，這類材料的熒光發(fā)光還具有激發(fā)光譜依賴性，當(dāng)采取不同的激發(fā)波長激發(fā)時，其發(fā)光波長亦隨之發(fā)生改變，表現(xiàn)出典型簇發(fā)光性質(zhì)。

由于孤立雙鍵構(gòu)成的發(fā)光團(tuán)的Π電子云空間體積不大，使其空間共軛作用程度有限，且多數(shù)非傳統(tǒng)發(fā)光材料存在大量的烷基結(jié)構(gòu)，處于激發(fā)態(tài)的發(fā)光團(tuán)易通過烷基單元振動造成的非輻射躍遷導(dǎo)致激發(fā)態(tài)失活，通常量子產(chǎn)率不理想。并且該類聚合物包含酰胺、羧基、酯基等基團(tuán)，使其在酸、堿、高濕度等環(huán)境中的穩(wěn)定性不佳，無疑限制其應(yīng)用。部分芳香環(huán)發(fā)光團(tuán)可通過空間共軛作用獲得具有較高量子產(chǎn)率的熒光小分子或聚合物，但是基于空間共軛作用的簇發(fā)光材料尚未見報導(dǎo)。無疑，設(shè)計并制備得到以芳香環(huán)為發(fā)光團(tuán)且基于空間共軛作用產(chǎn)生簇發(fā)光的聚合物可拓展當(dāng)前熒光聚合物的種類，具有重要的理論和實踐意義。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是當(dāng)前熒光聚合物種類中簇發(fā)光聚合物稀缺的問題。

為了解決以上技術(shù)問題，本發(fā)明首先提出一種含芳香單元簇發(fā)光聚合物，其結(jié)構(gòu)式為

其中，R1、R2、R3和R4均為氫或烷基，x、y和n均為≥1的整數(shù)。

作為本發(fā)明的含芳香單元簇發(fā)光聚合物的進(jìn)一步改進(jìn)，R1、R2、R3和R4均為氫，所述含芳香單元簇發(fā)光聚合物的結(jié)構(gòu)式為

當(dāng)R1、R2、R3和R4均為氫時，作為本發(fā)明的含芳香單元簇發(fā)光聚合物的進(jìn)一步改進(jìn)，x＝y(tǒng)＝50，所述含芳香單元簇發(fā)光聚合物的結(jié)構(gòu)式為

作為本發(fā)明的含芳香單元簇發(fā)光聚合物的進(jìn)一步改進(jìn)，2≤n≤100。

本發(fā)明其次還提供一種含芳香單元簇發(fā)光聚合物的制備方法，應(yīng)用于制備上述的含芳香單元簇發(fā)光聚合物。該制備方法以乙烯基取代的三苯基三嗪(M-TRZ)和苯乙烯為單體，以偶氮二異丁腈(AIBN)作為引發(fā)劑，在單體中加入引發(fā)劑，反應(yīng)得到所述含芳香單元簇發(fā)光聚合物。

作為本發(fā)明的含芳香單元簇發(fā)光聚合物的制備方法的進(jìn)一步改進(jìn)，引發(fā)劑的用量為單體總摩爾數(shù)的0.01％～2％。

作為本發(fā)明的含芳香單元簇發(fā)光聚合物的制備方法的進(jìn)一步改進(jìn)，反應(yīng)在氮?dú)鈿夥罩羞M(jìn)行，反應(yīng)所用的溶劑為四氫呋喃(THF)，四氫呋喃的使用量按照單體總濃度為0.01g/ml-2g/ml進(jìn)行添加。反應(yīng)時先將所述單體加入溶劑中，再加入所述引發(fā)劑，并持續(xù)攪拌制得所述含芳香單元簇發(fā)光聚合物。

作為本發(fā)明的含芳香單元簇發(fā)光聚合物的制備方法的進(jìn)一步改進(jìn)，反應(yīng)的溫度為30～100℃，優(yōu)選50℃，反應(yīng)的時間為1～48h，優(yōu)選48h。

當(dāng)x＝y(tǒng)＝50時，反應(yīng)的方程式為