[發(fā)明專利]一種近紅外共軛聚合物及其制備方法和應(yīng)用

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202310038930.5
• 申請(qǐng)日: 2023-01-13
• 公開（公告）號(hào): CN116120527A
• 公開（公告）日: 2023-05-16
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 傅妮娜;種彬;趙保敏;汪聯(lián)輝;李暢
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 南京郵電大學(xué)
• 主分類號(hào): C08G61/12
• 分類號(hào): C08G61/12;A61K41/00;A61K49/00
• 代理公司: 南京蘇科專利代理有限責(zé)任公司 32102
• 代理人: 姚姣陽

本發(fā)明提供一種近紅外共軛聚合物及其制備方法和應(yīng)用。該聚合物結(jié)構(gòu)以代表化合物。本發(fā)明以喹喔啉并噻二唑衍生物為主要結(jié)構(gòu)，使得聚合物具有近紅外吸收與發(fā)射的同時(shí)，還具有高穩(wěn)定性、高光熱轉(zhuǎn)換效率等優(yōu)點(diǎn)。在在光伏器件、熒光成像、光動(dòng)力治療、光熱治療、光聲成像等方面極具應(yīng)用前景。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于光電半導(dǎo)體技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種近紅外共軛聚合物及其制備方法和應(yīng)用。

背景技術(shù)

有機(jī)共軛聚合物，又稱光電半導(dǎo)體聚合物，由于具有強(qiáng)吸收、高熒光效率、高穩(wěn)定性和結(jié)構(gòu)可調(diào)等優(yōu)異性能，近年來在光電半導(dǎo)體器件、生物傳感、活體成像和生物醫(yī)學(xué)診療等領(lǐng)域引起廣泛關(guān)注。有機(jī)共軛聚合物通過對(duì)共軛骨架結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)可以用得到窄帶隙、光熱轉(zhuǎn)換效率高的近紅外光吸收和光發(fā)射的共軛聚合物，這類共軛聚合物在光伏器件、熒光成像、光動(dòng)力治療、光熱治療、光聲成像等方面極具應(yīng)用前景。

就生物醫(yī)學(xué)領(lǐng)域應(yīng)用而言，因近紅外光對(duì)活體具有更大的穿透深度，相比于可見光區(qū)應(yīng)用具有獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)。例如，基于近紅外介導(dǎo)的光熱治療可有效消融癌癥，有助于更深的組織穿透和圖像引導(dǎo)治療。近年來，近紅外小分子光熱診療試劑得到了廣泛的開發(fā)與應(yīng)用，具有較好的生物相容性與生物降解性，但是較低的光熱轉(zhuǎn)換效率與較強(qiáng)的光漂白行為限制了其在光熱治療中的應(yīng)用。為了克服這些應(yīng)用中出現(xiàn)的問題，亟需設(shè)計(jì)近紅外光吸收和發(fā)射的共軛聚合物來作為活體影像和光學(xué)診療劑。

近紅外I區(qū)和II區(qū)吸收和發(fā)射的共軛聚合物主要是強(qiáng)吸電子和強(qiáng)給電子的共軛結(jié)構(gòu)通過必要的偶聯(lián)反應(yīng)以D-A設(shè)計(jì)策略合成，給電子給體(D單元)和受體(A單元)之間強(qiáng)的分子內(nèi)電荷轉(zhuǎn)移效應(yīng)，獲得窄帶隙，保證近紅外吸收和發(fā)射。其中，大平面共軛結(jié)構(gòu)的喹喔啉并二唑及其衍生物具有強(qiáng)吸電子能力，以此為受體單元，選擇不同給體單元，已經(jīng)發(fā)展了多種共軛聚合物，然而，這類聚合物只能通過喹喔啉并噻二唑中間苯環(huán)結(jié)構(gòu)獲得聚合物，雖然能保證近紅外吸收與發(fā)射以及較高的光熱轉(zhuǎn)換效率；但是該類材料的發(fā)生共聚反應(yīng)的結(jié)構(gòu)位點(diǎn)單一，限制了材料設(shè)計(jì)的多樣化，也使得目標(biāo)材料的性能調(diào)控被局限。因此，亟需對(duì)基于喹喔啉并噻二唑及其衍生物的共軛聚合物進(jìn)行結(jié)構(gòu)、功能和應(yīng)用創(chuàng)新。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的主要目的是，提供一種近紅外共軛聚合物及其制備方法與用途，該近紅外共軛聚合物性能優(yōu)越、結(jié)構(gòu)豐富、易于功能化，可用于近紅外熒光成像與光學(xué)診療。

為實(shí)現(xiàn)以上目的，本發(fā)明提供了一種近紅外共軛聚合物，結(jié)構(gòu)如下述通式(Ⅰ)和通式(Ⅱ)所述：

所述共軛聚合物的熒光發(fā)射峰出現(xiàn)在800～1600nm范圍，其中，X為O、S、Se、Te或N-R，R為取代或未經(jīng)取代的C1～C24烷基；

D₁各自獨(dú)立取自取代或未取代C6～C30的芳基、取代或未取代的C3～C30的雜芳基；

L₁₁、L₁₂、L₂₁和L₂₂各自獨(dú)立取自單鍵、雙鍵、C6～C30亞芳基、取代C6～C30亞芳基、C3～C30亞雜芳基或取代C3～C30亞雜芳基；Ar₁₁、Ar₁₂、Ar₁₃和Ar₁₄各自獨(dú)立的取自C6～C30芳基、取代C6～C30芳基、C3～C30雜芳基或取代C3～C30雜芳基；

D₂₁和D₂₂至少一個(gè)取自其中，L¹選自單鍵、取代或未取代的C6～C30的亞芳基、取代或未取代的C3～C30的亞雜芳基，Ar²¹和Ar²²各自獨(dú)立取自取代或未取代C6～C30的芳基、取代或未取代的C3～C30的雜芳基；