[發明專利]一種共聚物及其制備方法與應用

有效

• 申請號: 202110970164.7
• 申請日: 2021-08-23
• 公開（公告）號: CN113817101B
• 公開（公告）日: 2022-06-14
• 發明（設計）人: 李新宇;劉翔;文韜;徐蒙蒙;賈毅凡;于倩倩;王林格
• 申請（專利權）人: 華南理工大學
• 主分類號: C08F224/00
• 分類號: C08F224/00;C08F226/06;C09K11/06;G01N21/64
• 代理公司: 廣州嘉權專利商標事務所有限公司 44205
• 代理人: 薛建強

本發明公開了一種共聚物及其制備方法與應用，本發明的共聚物的光譜響應較寬且水溶性好；同時該共聚物由于亞甲烯丙交酯與2?乙烯基吡啶間特殊的分子內相互作用，無論在稀溶液還是固態狀態下都具有很高的發光效率，通過調節亞甲烯丙交酯和(2?乙烯基吡啶)的比例，進一步調節了共聚物的發光強度和發光波長；同時，共聚物還具有激發依賴性，在不同的激發波長會產生不同的發射波長。由于亞甲烯丙交酯?(2?乙烯基吡啶)共聚物采用自由基聚合，聚合方法簡單，成本低廉，并且還是一種水溶性發光材料，在生物/細胞成像、細胞標記等領域具有廣泛的應用前景。

技術領域

本發明涉及光電材料領域，特別提供涉及一種共聚物及其制備方法與應用。

背景技術

非共軛有機發光高分子是一類在細胞成像及標記領域有極大潛力的材料。相對于傳統主鏈共軛結構的發光高分子來看，非共軛有機發光高分子材料的毒性低、生物可降解、水溶性良好等。但非共軛有機發光高分子的缺點非常明顯，由于非共軛發光高分子中沒有傳統的發光團，其發光的來源是羰基、羥基、氨基、羧基、巰基，甲氧基等富電子基團的聚集，即非共軛發光高分子需要在高濃度或者固態條件下才能表現出發光行為，這種發光特點在學術上稱為簇聚集誘導發光(CTE)。由于非共軛高分子具有簇聚集誘導發光的特點，使得此類高分子材料難以在稀溶液表達發光特點，也就限制了此類發光高分子在生物/細胞成像、細胞標記等領域的應用。

因此，需要開發一種共聚物，該共聚物在低濃度下具有很高的發光效率。

發明內容

為解決現有技術中存在的問題，本發明提供了一種共聚物，該共聚物在低濃度下具有很高的發光效率。

本發明還提供了上述共聚物的制備方法。

本發明還提供了上述共聚物在制備發光材料中的應用。

本發明還提供了上述共聚物在細胞成像中的應用。

本發明的第一方面提供了一種共聚物，結構式如下式所示：

其中，x為10～110；y為9～100。

根據本發明至少一種實施方式中的共聚物，具備如下有益效果：

本發明的共聚物由于亞甲烯丙交酯與2-乙烯基吡啶間特殊的分子內相互作用(即吡啶環N上的孤對電子至亞甲烯丙交酯羰基的n→π*的躍遷)，無論在稀溶液(0.1mg/mL～1mg/mL)還是固態狀態下都具有很高的發光效率(1.1％～21.8％)，同時通過調節亞甲烯丙交酯單元和(2-乙烯基吡啶)單元的比例，進一步調節了共聚物的發光強度和發光波長；同時，共聚物還具有激發依賴性，在不同的激發波長會產生不同的發射波長。

根據本發明的一些實施方式，所述共聚物中亞甲烯丙交酯單元的質量含量為10％～90％。

根據本發明的一些實施方式，所述共聚物中亞甲烯丙交酯單元的質量含量為30％～80％。

根據本發明的一些實施方式，所述亞甲烯丙交酯單元的結構式如下式所示：

式中虛線位置代表該鍵與其他單元相連。

根據本發明的一些實施方式，所述共聚物的激發波長為330nm～390nm。

根據本發明的一些實施方式，所述共聚物的發射波長400nm～478nm。

本發明第二方面提供了上述共聚物的制備方法，包括以下步驟：

在惰性氣體Ⅰ氛圍下，將有機溶劑添加至亞甲烯丙交酯、2-乙烯基吡啶和引發劑混合物中，在60℃～80℃下反應11.5h～12.5h后，固液分離，收集固相，即得所述共聚物。

根據本發明至少一種實施方式中的制備方法，具備如下有益效果：