光开关多态荧光聚合物应用于数据加密的方法技术

本发明专利技术公开了光开关多态荧光聚合物应用于数据加密的方法，以丙烯酸丁酯，苯乙烯，4‑(丙烯酰氧基)丁基3‑(3,3,4,4,5,5‑六氟‑2‑(2‑甲基‑1,1‑二氧化苯并[b]噻吩‑3‑基)环戊‑1‑烯‑1‑基)‑2‑甲基苯并[b]噻吩‑6‑羧酸盐1,1‑二氧化物(SDTE)、甲基丙烯酸8‑(3'，3'‑二甲基‑6‑硝基螺并[铬烯‑2,2'‑吲哚]‑1'‑基)辛基(SP8)、偶氮二异丁腈为原料，采用一步简单的自由基共聚合法制备了三种光开关多态荧光聚合物。分别将三种聚合物溶液涂在圆形玻璃片上得到光致变色单元a、光致变色单元b和光致变色单元c，经排列组合后用于多层数据加密。本发明专利技术得到的光开关多态荧光聚合物具有优良的光开关性能，优异的成膜性能且成本较低，合成路线简单，在加密、防伪等技术领域有着巨大的应用前景。

【技术实现步骤摘要】
光开关多态荧光聚合物应用于数据加密的方法
本专利技术属于化学材料
，具体地说，涉及光开关多态荧光聚合物应用于数据加密的方法。
技术介绍
光开关荧光材料因为其优异的光学性能，被认为是一类可应用于数据加密、高密度光学储、复杂生物体系成像、防伪等领域的新材料。这种光开关荧光材料一般是通过将一种给体荧光染料和对应能级匹配的受体光致变色化合物(如螺噁嗪类化合物、螺吡喃类化合物和偶氮苯类化合物等)通过共价键连接、物理吸附等方式结合，从而实现在不同光刺激发下对粒子的荧光性能进行可逆调控。与传统的光开关荧光有机分子二色体或三色体相比，光开关荧光聚合物具有以下多个优点：(1)更简易的加工性能和优良的自成膜性能；(2)更高的荧光亮度和光稳定性；(3)可应用于复杂体系中，通过频率调制的信号可以将噪声分离。这些优点使得光开关荧光聚合物在高端防伪，数据加密等各个领域具有非常重要的应用价值。目前为止，已经有多种不同性能的光开关荧光聚合物被开发和报道出来，通过将不同性质的结构单元进行改性引入聚合物中，以满足不同的性能要求。当前可用的大多数可光切换荧光聚合物都显示双态(开-关或双色)荧光开关。在这些系统中，由于特定的光刺激，荧光供体和能量匹配的光致变色受体之间的可控荧光共振能量转移(FRET)过程，光开关荧光聚合物的荧光可以可逆地打开/关闭。这种双状态切换可能会阻碍其实际应用。例如，背景自发荧光的干扰将限制其在生物成像中的使用。此外，在高级光学存储器和复杂的信息加密等应用中，也更倾向于具有多个发射状态的光开关荧光聚合物。因此，专利技术一种简单、低成本、优良的加工性能、优异的自成膜性能、且具有光开关多态荧光能力的新型光开关多态荧光聚合物具有相当重要的现实意义和应用前景。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题在于克服现有技术的不足，提供一种光开关多态荧光聚合物应用于数据加密的方法，为解决上述技术问题，本专利技术采用技术方案的基本构思是：1、光致变色加密单元a的制备，包括以下步骤：(1.1)将丙烯酸丁酯、苯乙烯、4-(丙烯酰氧基)丁基3-(3,3,4,4,5,5-六氟-2-(2-甲基-1,1-二氧化苯并[b]噻吩-3-基)环戊-1-烯-1-基)-2-甲基苯并[b]噻吩-6-羧酸盐1,1-二氧化物(SDTE)、偶氮二异丁腈按质量比为1：0.8：0.009～0.072：0.009～0.025混合溶于适量干燥的甲苯溶液中；(1.2)将步骤(1.1)配制的溶液在冰浴条件下搅拌，同时抽真空-充氮气，此过程循环三次，最终混合溶液处于氮气保护状态；(1.3)将步骤(1.2)中得到的混合溶液升温到70℃搅拌反应24h；(1.4)待步骤(1.3)中反应完毕后，将反应液迅速冷却然后在甲醇中沉淀，将沉淀物真空干燥后得到光开关绿色荧光聚合物溶液；(1.5)将上述聚合物溶液用甲醇沉淀即可得到聚合物固体，然后将聚合物固体20mg溶解于1mL的氯仿中形成溶液，最后将该溶液涂在圆形玻璃片，即可得到加密单元a。2、光致变色加密单元b的制备，包括以下步骤：(2.1)将丙烯酸丁酯、苯乙烯、甲基丙烯酸8-(3'，3'-二甲基-6-硝基螺并[铬烯-2,2'-吲哚]-1'-基)辛基(SP8)、偶氮二异丁腈按质量比为1：0.8：0.006～0.05：0.009～0.025混合溶于适量干燥的甲苯溶液中；(2.2)将步骤(2.1)配制的溶液在冰浴条件下搅拌，同时抽真空-充氮气，此过程循环三次，最终混合溶液处于氮气保护状态；(2.3)将步骤(2.2)中得到的混合溶液升温到70℃搅拌反应24h；(2.4)待步骤(2.3)中反应完毕后，将反应液迅速冷却然后在甲醇中沉淀，将沉淀物真空干燥后得到光开关红色荧光聚合物溶液；(2.5)将上述聚合物溶液用甲醇沉淀即可得到聚合物固体，然后将聚合物固体20mg溶解于1mL的氯仿中形成溶液，最后将该溶液涂在圆形玻璃片，即可得到加密单元b。3、光致变色加密单元c的制备，包括以下步骤：(3.1)将丙烯酸丁酯、苯乙烯、4-(丙烯酰氧基)丁基3-(3,3,4,4,5,5-六氟-2-(2-甲基-1,1-二氧化苯并[b]噻吩-3-基)环戊-1-烯-1-基)-2-甲基苯并[b]噻吩-6-羧酸盐1,1-二氧化物(SDTE)、甲基丙烯酸8-(3'，3'-二甲基-6-硝基螺并[铬烯-2,2'-吲哚]-1'-基)辛基(SP8)、偶氮二异丁腈按质量比为1：0.8：0.009～0.072：0.006～0.05：0.009～0.025混合溶于适量干燥的甲苯溶液中；(3.2)将步骤(3.1)配制的溶液在冰浴条件下搅拌，同时抽真空-充氮气，此过程循环三次，最终混合溶液处于氮气保护状态；(3.3)将步骤(3.2)中得到的混合溶液升温到70℃搅拌反应24h；(3.4)待步骤(3.3)中反应完毕后，将反应液迅速冷却然后在甲醇中沉淀，将沉淀物真空干燥后得到光开关多态荧光聚合物溶液；(3.5)将上述聚合物溶液用甲醇沉淀即可得到聚合物固体，然后将聚合物固体20mg溶解于1mL的氯仿中形成溶液，最后将该溶液涂在圆形玻璃片，即可得到加密单元c。加密单元a、b、c制备路线如下式示出：4、取加密单元a、b和c，根据需求排列组合，既可用于光控可视化多层数据加密。上述的光开关绿色荧光聚合物的制备，所述步骤(1.1)中的4-(丙烯酰氧基)丁基3-(3,3,4,4,5,5-六氟-2-(2-甲基-1,1-二氧化苯并[b]噻吩-3-基)环戊-1-烯-1-基)-2-甲基苯并[b]噻吩-6-羧酸盐1,1-二氧化物(SDTE)，其结构如下：上述的光开关红色荧光聚合物的制备，所述步骤(2.1)中的甲基丙烯酸8-(3'，3'-二甲基-6-硝基螺并[铬烯-2,2'-吲哚]-1'-基)辛基(SP8)，其结构如下：上述的光开关多态荧光聚合物的制备，所述步骤(3.1)中的4-(丙烯酰氧基)丁基3-(3,3,4,4,5,5-六氟-2-(2-甲基-1,1-二氧化苯并[b]噻吩-3-基)环戊-1-烯-1-基)-2-甲基苯并[b]噻吩-6-羧酸盐1,1-二氧化物(SDTE)和甲基丙烯酸8-(3'，3'-二甲基-6-硝基螺并[铬烯-2,2'-吲哚]-1'-基)辛基(SP8)，其结构同上。采用上述技术方案后，本专利技术与现有技术相比具有以下有益效果。(1)本专利技术依据荧光共振能量转移(FRET)原理，采用简单的自由基共聚合方法成功地制备出光开关多态荧光聚合物，具有优异的自成膜性能。(2)本专利技术中所制备的光致变色加密单元，能在紫外光和可见光的照射下表现出快速、可逆的荧光开关的特性，在多层次数据加密、防伪有着非常重要的应用前景。(3)本专利技术将加密单元单一化、模块化处理，这种单一化，模块化的加密单元使得其在加密应用中更加快捷方便。并且在放大合成和实际生产应用具有非常大的优势。下面结合附图对本专利技术的具体实施方式作进一步详细的描述。<本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种光开关多态荧光聚合物应用于数据加密的方法，其特征在于，包括以下步骤：/n步骤1，可光致变色加密单元a的制备：根据自由基聚合方法制备得到光开关绿色荧光聚合物，然后将聚合物固体溶解于一定量的氯仿中形成溶液，最后将该溶液涂在圆形玻璃片，即可得到相应的可光致变色加密单元a；/n步骤2，可光致变色加密单元b的制备：根据自由基聚合方法制备得到光开关红色荧光聚合物，然后将聚合物固体溶解于一定量的氯仿中形成溶液，最后将该溶液涂在圆形玻璃片，即可得到相应的可光致变色加密单元b；/n步骤3，可光致变色加密单元c的制备：根据自由基聚合方法制备得到光开关多态荧光聚合物体，然后将聚合物固体溶解于一定量的氯仿中形成溶液，最后将该溶液涂在圆形玻璃片，即可得到相应的可光致变色加密单元c；/n步骤4，光致变色加密单元a、光致变色加密单元b和光致变色加密单元c经排列组合用于多层数据加密。/n

【技术特征摘要】
1.一种光开关多态荧光聚合物应用于数据加密的方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤1，可光致变色加密单元a的制备：根据自由基聚合方法制备得到光开关绿色荧光聚合物，然后将聚合物固体溶解于一定量的氯仿中形成溶液，最后将该溶液涂在圆形玻璃片，即可得到相应的可光致变色加密单元a；
步骤2，可光致变色加密单元b的制备：根据自由基聚合方法制备得到光开关红色荧光聚合物，然后将聚合物固体溶解于一定量的氯仿中形成溶液，最后将该溶液涂在圆形玻璃片，即可得到相应的可光致变色加密单元b；
步骤3，可光致变色加密单元c的制备：根据自由基聚合方法制备得到光开关多态荧光聚合物体，然后将聚合物固体溶解于一定量的氯仿中形成溶液，最后将该溶液涂在圆形玻璃片，即可得到相应的可光致变色加密单元c；
步骤4，光致变色加密单元a、光致变色加密单元b和光致变色加密单元c经排列组合用于多层数据加密。


2.根据权利要求1所述的一种光开关多态荧光聚合物应用于数据加密的方法，其特征在于，所述步骤1包括：
步骤1.1，将丙烯酸丁酯、苯乙烯、4-(丙烯酰氧基)丁基3-(3,3,4,4,5,5-六氟-2-(2-甲基-1,1-二氧化苯并[b]噻吩-3-基)环戊-1-烯-1-基)-2-甲基苯并[b]噻吩-6-羧酸盐1,1-二氧化物(SDTE)、偶氮二异丁腈按比例混合后，自由基共聚合得到光开关绿色荧光聚合物；
步骤1.2，将上述聚合物溶解于一定量的氯仿中形成溶液，最后将该溶液涂在圆形玻璃片，即可得到相应的可光致变色加密单元a。


3.根据权利要求1所述的一种光开关多态荧光聚合物应用于数据加密的方法，其特征在于，所述步骤2包括：
步骤2.1，将丙烯酸丁酯、苯乙烯、甲基丙烯酸8-(3'，3'-二甲基-6-硝基螺并[铬烯-2,2'-吲哚]-1'-基)辛基(SP8)、偶氮二异丁腈按比例混合后，自由基共聚合得到光开关红色荧光聚合物；
步骤2.2，将上述聚合物溶解于一定量的氯仿中形成溶液，最后将该溶液涂在圆形玻璃片，即可得到相应的可光致变色加密单元b。


4.根据权利要求1所述的一种光开关多态荧光聚合物应用于数据加密的方法，其特征在于，所述步骤3包括：
步骤3.1，将丙烯酸丁酯、苯乙烯、4-(丙烯酰氧基)丁基3-(3,3,4,4,5,5-六氟-2-(2-甲基-1,1-二氧化苯并[b]噻吩-3-基)环戊-1-烯-1-基)-2-甲基苯并[b]噻吩-6-羧酸盐1,1-二氧化物(SDTE)、甲基丙烯酸8-(3'，3'-二甲基-6-硝基螺并[铬烯-2,2'-吲哚]-1'-基)辛基(SP8)、偶氮二异丁腈按比例混合后，自由基共聚合得...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈建，姜佳伟，刘乐，
申请(专利权)人：湖南科技大学，
类型：发明
国别省市：湖南;43