一种无芳香结构的纯有机室温磷光聚合物材料的制备方法技术

本发明专利技术涉及一种无芳香结构的室温磷光纯有机聚合物的制备方法，属于有机发光材料领域。该方法通过聚丙烯酰胺的氢键网络抑制酰胺中羰基官能团三线态的非辐射驰豫，同时氢键网络维持了溴原子与羰基之间的重原子效应，增强了羰基官能团磷光发射能力，使其在室温下就能发出较强的磷光。将含有重原子（以溴为主）的官能团与双键官能团修饰在一起作为含重原子的聚合物单体，通过简单的自由基聚合反应，将其与丙烯酰胺共聚，即可方便地得到具有室温磷光发射的纯有机聚合物。

【技术实现步骤摘要】
一种无芳香结构的纯有机室温磷光聚合物材料的制备方法
一种无芳香结构的纯有机室温磷光聚合物材料的制备方法。
技术介绍
室温磷光材料在防伪、生物成像、化学传感等方面都有着广泛的应用。但目前室温磷光材料主要基于贵金属络合物，而贵金属成本昂贵、储量有限，且对生物体有潜在毒性，因此发展纯有机室温磷光材料显得非常有必要。同时，纯有机室温磷光发光材料所采用的发光团多为具有芳香结构的磷光团，并且多数采用分子内重原子效应来增加系间穿梭能力。因此目前特别需要有一种简便的制备方法和加工过程，来满足室温磷光材料在实际中的应用。除含重金属的室温磷光材料外，常见的传统室温磷光材料集中在晶体诱导磷光发射材料、薄膜除氧诱导磷光发射材料等，而在发光团的设计上，主要集中在通过芳香结构分子设计方面，大多结构含有生物体较为难降解的芳香结构。为了克服以往有机室温磷光材料的缺点，本专利技术通过使用含有重原子的聚合单体与丙烯酰胺共聚得到室温磷光荧光聚合物材料，得到的是无定形的粉末，后处理简单。与常用的有机金属络合物相比，本专利技术中采用的是纯有机体系，并且没有复杂芳香磷光团的合成，降低了成本，得到的产物也无毒，此外，该材料能通过水分调节磷光的强度，从而达到光致发光的变化，并且其在室温下具有较强的室温磷光特性。这种湿度可控发光强度的无芳香结构室温磷光聚合物，大大推进了有机发光材料在防伪和生物监测领域的应用。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种无芳香结构室温磷光纯有机聚合物材料的制备方法。本专利技术的技术方案：一种无芳香结构的室温磷光纯有机聚合物材料的制备方法，制备方法简单，不需要复杂磷光团的合成。将重原子单体与丙烯酰胺简单的共聚，可得到具有湿度可调的无芳香结构室温磷光纯有机聚合物材料；具体步骤如下：（1）重原子单体的制备；在带有重原子基团的官能团基础上（不需要有磷光团或潜在磷光团），修饰上一端带烯烃双键的烷基链即可，具体结构（但不限于以下结构）如下：。（2）重原子单体/丙烯酰胺共聚物的制备；重原子单体与丙烯酰胺溶解在2~5mL的有机溶剂中，其中重原子单体和丙烯酰胺的质量比是1:5~1:50，并加入偶氮二异丁腈作为引发剂，引发剂用量与单体的质量比为1:8~1:30，体系除氧30min，在65℃反应6-8h。所得产物用甲醇洗涤，干燥后得纯有机室温磷光聚合物材料。所述步骤（1）中的磷光单体中重原子的位置、个数和种类不限，接的带烯烃双键的烷基链的长度不限，步骤（2）中溶剂为N,N-二甲基甲酰胺或二甲基亚砜，引发剂不限于偶氮二异丁腈。与现有技术相比，本专利技术具有如下显著的优点：本专利技术制备的无芳香结构的室温磷光聚合物在室温下具有较强的发光强度，且是无定形态，克服了以往纯有机室温磷光材料只能在除氧或晶态下发光的缺点；无定形粉末的产物状态，利于进一步加工；由于没有贵金属的参与，该方法大大降低了合成成本；重要的是，该合成过程中不需要复杂的含芳香官能团的聚合单体的制备，并且聚合和后处理过程均比较简便；生成的聚合物水溶性好且无毒，随外界湿度变化其发光强度能够可逆地调控，在防伪或生物成像等领域有较为广泛的潜在应用。具体实施方案下面结合实例对本专利技术进行详细说明：。实施例一：一种无芳香结构的纯有机室温磷光聚合物材料的制备方法，具体步骤如下：称取10mg化合物1、150mg丙烯酰胺3、5mg偶氮二异丁腈溶于2mLN,N-二甲基甲酰胺，鼓气除氧30min，在65℃反应8h。所得固体粗产物用甲醇洗涤，干燥后得产物。紫外灯光照下，干燥条件下聚合物固体发紫红色磷光，随湿度增大，发光变弱。实施例二：一种无芳香结构的纯有机室温磷光聚合物材料的制备方法，具体步骤如下：称取10mg化合物2、150mg丙烯酰胺3、5mg偶氮二异丁腈溶于2mLN,N-二甲基甲酰胺，鼓气除氧30min，在65℃反应8h。所得固体粗产物用甲醇洗涤，干燥后得产物。紫外灯光照下，干燥条件下聚合物固体发紫红色磷光，随湿度增大，发光变弱。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种无芳香结构的室温磷光纯有机聚合物发光材料的制备方法，其特征在于含有重原子的聚合单体，通过与丙烯酰胺进行简单的自由基共聚，即可得到无芳香结构的室温磷光纯有机聚合物发光材料；具体步骤如下：（1）重原子单体的制备；在带有重原子的官能团的基础上，修饰上一端带烯烃双键的烷基链即可；（2）重原子单体/丙烯酰胺共聚物的制备；重原子单体与荧光单体一起和丙烯酰胺溶解在2~5 mL的有机溶剂中，其中重原子单体和丙烯酰胺的物质的量比是1:5~1：50，并加入偶氮二异丁腈作为引发剂，引发剂用量与重原子单体的质量比为1：8~1：30，体系除氧30 min，在65 ℃反应6‑8小时，所得产物用甲醇洗涤，干燥后得到物芳香结构纯有机室温磷光聚合物材料。

【技术特征摘要】
1.一种无芳香结构的室温磷光纯有机聚合物发光材料的制备方法，其特征在于含有重原子的聚合单体，通过与丙烯酰胺进行简单的自由基共聚，即可得到无芳香结构的室温磷光纯有机聚合物发光材料；具体步骤如下：（1）重原子单体的制备；在带有重原子的官能团的基础上，修饰上一端带烯烃双键的烷基链即可；（2）重原子单体/丙烯酰胺共聚物的制备；重原子单体与荧光单体一起和丙烯酰胺溶解在2~5mL的有机溶剂中，其中重原子单体和丙烯酰胺的物质的量比是1:5~1：5...

【专利技术属性】
技术研发人员：马骧，姚旭阳，田禾，
申请(专利权)人：华东理工大学，
类型：发明
国别省市：上海,31