一种有机小分子微晶的制备方法技术

本发明专利技术公开了有机小分子微晶的制备方法。该方法包括：通过HWE反应在无水、无氧的条件下进行合成5PDA，然后将该有机小分子5PDA溶解于四氢呋喃饱和溶液中，通过直接挥发制备出微晶。利用5PDA的饱和四氢呋喃溶液直接挥发的方法，可以得到形貌为长方形、大小形状比高温重结晶方法较为均一的微晶，步骤也更为快捷简便。直接挥发法得到的微晶受激发射(激光)的颜色(激光波长)可通过化学反应被酸性气体调节，不需要借助仪器人眼就可明显区分，并且具有可回复性，在多次循环中微晶的形貌不会被破坏。该制备方法快速简便，可大量制备，技术成熟，此微晶在荧光标记、光学传感、荧光探测器、高通量传感、激光显示、数据存储、信息安全等领域均有一定的应用前景。

A Method for the Preparation of Organic Small Molecular Microcrystals

【技术实现步骤摘要】
一种有机小分子微晶的制备方法
本专利技术属于激光材料和
，特别涉及一种有机小分子激光材料5PDA直接挥发的微晶快速制备方法及在激光方面的应用。这种新型有机小分子激光材料5PDA容易通过直接挥发的方法制备成形貌为长方形的微晶，制备过程快捷简便，并且微晶的尺寸可通过调节挥发时的环境温度来控制。得到的微晶很容易观察到受激发射的现象，并且激光阈值较低。特别是，分子5PDA的末端含有两个叔氨基团，具有弱碱性，其微晶受激发射的颜色(激光波长)可通过化学反应被酸性气体调节并且在碱性气体的熏制下具有可回复性，能够循环使用。由于该微晶激光颜色的变化非常灵敏且颜色变化较大，不需要借助仪器人眼就可明显区分，因此它在高通量传感、激光显示、数据存储、信息安全等领域均有一定的应用前景。
技术介绍
近年来，微腔激光因为具有广泛的应用被大量的研究，其中波长的调控非常重要。目前实现激光波长调控的方法主要有微腔的剪裁、能级的剪裁和利用同质多晶材料等。然而，通过化学反应实现可逆的激光波长调控还少有报道。一般的有机小分子大都具有四能级体系，容易自组装形成微纳晶，并且发光波长容易受外界环境的影响，是实现微腔激光颜色可逆调控的一个好的选择。
技术实现思路
本专利技术针对上述理论分析和待解决的问题，提供一种有机小分子激光材料5PDA新型的微纳晶制备方法(直接挥发法)及使用这种方法制备得到的微晶在激光方面的应用。根据本专利技术，一种有机小分子微晶的制备方法，包括：通过HWE反应在无水、无氧的条件下合成以光学性能好的低聚对苯撑乙烯(OPV)为骨架、末端具有叔氨基团的分子5PDA，包括：将2,5-二甲基-1,4-二甲苯基-二(二乙基磷酸酯)与无水四氢呋喃混合，在氩气保护下冰浴下搅拌；然后在氩气保护下加入氢化钠粉末，冰浴下搅拌；在氩气保护下加入溶于无水四氢呋喃的中间体醛后搅拌；反应结束后缓慢加入蒸馏水，用二氯甲烷萃取；合并有机相，旋转蒸发除去溶剂，得到橙色粉末；然后，用硅胶柱色谱法提纯，得到橙红色粉末，即分子5PDA；将该有机小分子5PDA溶解于四氢呋喃饱和溶液中，通过直接挥发制备出微晶。利用5PDA的饱和四氢呋喃溶液直接挥发的方法，该方法可以得到形貌为长方形、大小形状比高温重结晶方法较为均一的微晶，步骤也更为快捷简便。直接挥发法得到的微晶受激发射(激光)的颜色(激光波长)可通过化学反应被酸性气体调节，不需要借助仪器人眼就可明显区分，并且具有可回复性，在多次循环中微晶的形貌不会被破坏。该制备方法快速简便，可大量制备，技术成熟，此微晶在荧光标记、光学传感、荧光探测器、高通量传感、激光显示、数据存储、信息安全等领域均有一定的应用前景。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施实例中的技术方案，下面将对实施实例描述中所需要的附图做简单的介绍：图1是本专利技术实施例——微晶直接挥发的制备方法、示意图，扫描电镜及荧光显微镜下的照片。图2是本专利技术实施例——同一根微晶被氯化氢熏制前、后受激发射的光谱及阈值。图3是本专利技术实施例——不同长度的微晶被氯化氢熏制前、后受激发射的光谱。图4是本专利技术实施例——同一根微晶氯化氢熏制过程中不同时间的受激发射光谱及回复。具体实施方式以下将结合附图及操作实例来详细说明本专利技术的实施方式，以便对每个过程充分理解并据以再次实施。需要说明的是，只要不构成冲突，本专利技术中的各个实施例中的各个特征可以相互结合，形成的技术方案均在本专利技术的保护范围之内。本专利技术公开一种有机小分子微晶的制备方法。首先，通过HWE反应在无水、无氧的条件下合成以光学性能好的低聚对苯撑乙烯(oligo(phenylenevinylene)(OPV)为骨架、末端具有叔氨基团的小分子材料5PDA，包括：将2,5-二甲基-1,4-二甲苯基-二(二乙基磷酸酯)与无水四氢呋喃混合，在氩气保护下冰浴下搅拌；然后在氩气保护下加入氢化钠粉末，冰浴下搅拌；在氩气保护下加入溶于无水四氢呋喃的中间体醛后搅拌；反应结束后缓慢加入蒸馏水，用二氯甲烷萃取；合并有机相，旋转蒸发除去溶剂，得到橙色粉末；然后，用硅胶柱色谱法提纯，得到橙红色粉末，即5PDA。然后，将该有机小分子5PDA溶解于四氢呋喃饱和溶液中，通过直接挥发制备出微晶。在一个实施例中，将2,5-二甲基-1,4-二甲苯基-二(二乙基磷酸酯)(203mg,0.50mmol)与无水四氢呋喃(10mL)混合于50mL三口烧瓶中，氩气保护下冰浴下搅拌10min。氩气保护下加入氢化钠粉末(200mg,8.33mmol)，冰浴下搅拌1h。氩气保护下加入溶于无水四氢呋喃(10mL)的中间体醛(311mg,1.00mmol)，35度下搅拌2d。反应结束后缓慢加入蒸馏水(30mL)，用二氯甲烷萃取(30mL×5)。合并有机相，旋转蒸发除去溶剂，得橙色粉末。硅胶柱色谱法提纯(洗脱剂：二氯甲烷：乙醇＝40:1)，得橙红色粉末，即5PDA，产率88％。微晶受激发射的颜色通过化学反应可被酸性气体调控。另外，所述微晶在碱性气体的熏制下具有可回复性，能够循环多次使用。实施例一：在本实施例中，参见图1，利用5PDA饱和四氢呋喃溶液直接挥发的方法，可以快速简便地制备形貌为长方形的微晶，包括如下步骤：配制有机分子5PDA溶解于四氢呋喃的饱和溶液，直接滴在洁净的玻璃片上，自然晾干。实施例二：在本实施例中，参见图2，同一根5PDA微晶被氯化氢熏制前、后受激发射(激光)的颜色分别为橙色和绿色，光谱中心分别为585、560nm。阈值相差不大，均约为14微焦/平方厘米。实施例三：在本实施例中，参见图3，不同长度的5PDA微晶被氯化氢熏制前、后受激发射的颜色和光谱位置与实施例二中一致。模式间距与长度的倒数呈线性关系，说明光沿长度的方向传播。不同长度的微晶被氯化氢熏制前、后，颜色的改变是由于化学反应产生了新物质导致的，而并非来自腔的剪裁(微晶形状的改变或破坏)。实施例四：在本实施例中，参见图4，同一根微晶被氯化氢熏制过程中，随着时间延长受激发射光谱逐渐由585nm单峰变为585nm、560nm双峰，最后变为560nm单峰。更为重要的是，这个过程在氨气的熏制下可以快速回复，并且在不破坏微纳晶的情况下，实现多次循环。本说明书中给出的数值是示意的，本领域技术人员可以根据需要调整。以上实施例仅用以对本专利技术的技术方案进行了详细介绍，但以上实施例的说明只是用于帮助理解本专利技术的方法及其核心思想，不应理解为对本专利技术的限制。本
的技术人员在本专利技术揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本专利技术的保护范围之内。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种有机小分子微晶的制备方法，其特征在于：通过HWE反应在无水、无氧的条件下合成以光学性能好的低聚对苯撑乙烯为骨架、末端具有叔氨基团的分子5PDA，包括：将2,5‑二甲基‑1,4‑二甲苯基‑二(二乙基磷酸酯)与无水四氢呋喃混合，在氩气保护下冰浴下搅拌；然后在氩气保护下加入氢化钠粉末，冰浴下搅拌；在氩气保护下加入溶于无水四氢呋喃的中间体醛后搅拌；反应结束后缓慢加入蒸馏水，用二氯甲烷萃取；合并有机相，旋转蒸发除去溶剂，得到橙色粉末；然后用硅胶柱色谱法提纯，得到橙红色粉末，即分子5PDA；将该有机小分子5PDA溶解于四氢呋喃饱和溶液中，通过直接挥发制备出微晶。

【技术特征摘要】
1.一种有机小分子微晶的制备方法，其特征在于：通过HWE反应在无水、无氧的条件下合成以光学性能好的低聚对苯撑乙烯为骨架、末端具有叔氨基团的分子5PDA，包括：将2,5-二甲基-1,4-二甲苯基-二(二乙基磷酸酯)与无水四氢呋喃混合，在氩气保护下冰浴下搅拌；然后在氩气保护下加入氢化钠粉末，冰浴下搅拌；在氩气保护下加入溶于无水四氢呋喃的中间体醛后搅拌；反应结束后缓慢加入蒸馏水，用二氯甲烷萃取；合并有机相，旋转蒸发除去溶剂，得到橙色粉末；然后用硅胶柱色谱法提纯，得到橙红色粉末，即分子5PDA；将该有机小分子5PDA溶解于四氢呋喃饱和溶液中，通过直接挥发制备出微晶。2.如权利要求1所述的有机小分子微晶的制备方法，其特征在于：2,5-二甲基-1,4-二甲苯基-二(二乙基磷酸酯)用量为203mg,0.50mmol，与10mL无水四氢呋喃混合于50mL三口烧瓶中；在氩...

【专利技术属性】
技术研发人员：廖清，付红兵，徐珍珍，蔡欣，郑晓霖，何先雄，刘鹏，王真，张兆仪，
申请(专利权)人：首都师范大学，
类型：发明
国别省市：北京,11