[發明專利]一種動態共價鍵聚合物室溫磷光材料及其制備方法

有效

• 申請號: 202110667550.9
• 申請日: 2021-06-16
• 公開（公告）號: CN113461908B
• 公開（公告）日: 2022-04-15
• 發明（設計）人: 楊洲;武鵬;婁凌云;徐天祺
• 申請（專利權）人: 北京科技大學
• 主分類號: C08G59/24
• 分類號: C08G59/24;C08G59/42;C08G59/58;C08J5/18;C08L63/00;C09K11/06
• 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

本發明公開了一種基于動態共價鍵聚合物(vitrimer)與三苯胺衍生物協同作用的室溫磷光材料及其制備方法，涉及有機室溫發光材料領域。通過動態共價鍵的三維交聯網絡結構來限制三苯胺類分子的振動和轉動，避免與氧氣、水分等環境接觸淬滅來達到純有機室溫磷光的目的，通過對三維交聯網絡的改性以及三苯胺衍生物的調控，實現磷光余輝時間的控制，并且由于動態共價鍵聚合物的熱力學性能，使得該交聯聚合物可綠色回收和循環利用。該復合材料制備簡單，無需繁雜冗長的合成，適合大規模生產化和商業化，可在防偽、生物成像等領域應用與推廣，在實際生活中具有非常大的應用前景。

技術領域

本發明屬于光致發光材料領域，涉及有機長余輝光致發光材料應用于防偽標記及其制備方法。

背景技術

發光材料由于其獨特的發光性能以及優越的實用特性為人類的日常生活做出了不可磨滅的貢獻，其發展備受廣大相關科研工作者們的關注。其中，室溫磷光材料是發光材料眾多種類中的一種，具備穩定、能夠在室溫條件下使用、壽命長等優點，能夠廣泛應用于生物傳感、細胞成像、以及光電領域等。然而，現有的多數室溫磷光材料為無機材料，其中多數含有重金屬離子或者銅系元素和鋼系元素，這些重金屬元素不僅具有毒性，能夠對人體產生危害，而且資源十分稀少、價格昂貴，來源渠道非常有限，無法滿足生產生活的需求，這使得我們不得不考慮發展新型室溫磷光材料來滿足現有的需求。為此，由于具備良好的生物相容性、性能易于調節，原料來源廣泛等優點，純有機室溫磷光材料受到廣大科研工作者們的青睞。作為一種有效的手段，我們利用動態共價鍵聚合物對設計的三苯胺衍生物的室溫磷光促進作用來實現有效的溫磷光發射，并且在此基礎上借助對聚合物中磷光團的包結作用來調節聚合物的室溫磷光發效果，借此獲得更加優異的磷光發光效果以及具有更大實際應用潛能的室溫磷光材料。

發明內容

針對上述存在的問題，本發明重在挖掘能夠發射出有效室溫磷光的純有機室溫磷光材料和室溫磷光體系，并提供了一種基于動態共價鍵聚合物與三苯胺衍生物協同作用的室溫磷光材料。

在本發明中，通過簡單的合成和制備過程就能夠獲得目標聚合物，我們在聚合物的基礎上，通過聚合物與聚合物中磷光團的主客體相互作用將三苯胺衍生物引入到聚合物中，借此改變聚合物的磷光發光性能和發光效果，以獲得更加有效的室溫磷光材料。

本發明提供動態共價鍵聚合物室溫磷光材料，所述室溫磷光材料是基于動態共價鍵聚合物與三苯胺衍生物協同作用的室溫磷光材料，、所述三苯胺衍生物-動態共價鍵聚合物室溫磷光材料，是由三苯胺衍生物分子摻雜到動態共價鍵聚合物中，與聚合催化劑TBD協同形成的室溫磷光材料；其中三苯胺衍生物分子包括三苯胺衍生物TPA1-CZ，三苯胺衍生物TPA2-CZ，三苯胺衍生物1，三苯胺衍生物2；

其中，所述三苯胺衍生物TPA1-CZ/TAP2-CZ的結構如下：

所述三苯胺衍生物1的結構如下：

所述三苯胺衍生物2是三苯胺與聚集誘導發光基團(AIEgens)形成的一類分子，結構如下：

所述三苯胺衍生物-動態共價鍵聚合物室溫磷光材料，是由三苯胺衍生物分子摻雜到動態共價鍵聚合物中，協同形成的室溫磷光材料，其中，動態共價鍵聚合物(稱為vitrimer)，它為一種新型的環氧樹脂，其最小結構單元如下：

動態共價鍵聚合物分子vitrimer最小結構單元。

所述的三苯胺衍生物1的結構中所述R選自下述基團中的至少一種：氰基、羧基、酰胺基、磺酸基、硝基、鹵素(-Cl、-Br、-I)、三鹵甲基(-CF₃，-CCl₃)、二甲胺基、叔胺正離子(-N⁺R₃)，當R為氰基(-CN)時形成的TPA-CN分子。