本发明专利技术公开了一种吩噻嗪基的三嗪聚合物的制备及荧光性能研究。以吩噻嗪作为初始单体原料，通过三氟甲磺酸进行聚合，设计合成了一种新型三嗪骨架的聚合物，具有大的比表面积、高的热化学稳定性、优异的吸附性能和独特的框架结构，有效防止荧光猝灭引起的共轭聚合物链聚集，具有良好的渗透性。本发明专利技术提供了吩噻嗪基三嗪聚合物的合成路线，制得的吩噻嗪基三嗪聚合物作为荧光探针在光电荧光传感方向中具有较高的研究意义，为荧光材料的研究和制备为荧光分析的实际应用提供了更广阔的前景。荧光分析的实际应用提供了更广阔的前景。荧光分析的实际应用提供了更广阔的前景。
【技术实现步骤摘要】
一种基于吩噻嗪的三嗪聚合物的制备及荧光性能研究
[0001]本专利技术属于聚合物荧光性能方向，具体涉及到一种吩噻嗪基的三嗪聚合物的设计合成、制备及荧光性能研究。
技术背景
[0002]多孔有机聚合物(Porous organic polymer,POPs)是一类先进的多孔固体材料。近年来，POPs因其低骨架密度、结构多样性以及能够灵活地在分子水平上融合各种官能团等特点，引起了人们的广泛关注。POPs现已在吸附/存储、分离、化学传感器、多相催化和光学器件等不同领域均有应用。因此，制备具有新颖结构和持久性的POPs已经成为一类具有良好发展潜力的新兴材料。
[0003]研究表明，在多孔有机骨架中引入氮原子，构建富含氮原子的POPs可以使材料更具功能性。氮原子具有多种连接方式和良好的供电子能力，它可以与一系列硝基芳香化合物形成氢键，导致荧光猝灭。三嗪骨架聚合物的骨架具有丰富的氮元素，其聚合物具有大的比表面积、高的热化学稳定性、优异的吸附性能和独特的框架结构，其共轭刚性孔结构，能有效防止荧光猝灭引起的共轭聚合物链聚集，具有良好的渗透性，是荧光传感的理想新材料。在诸多三嗪聚合物中，吩噻嗪分子不仅本身含有氮原子，还具有良好的空穴传输性能、刚性结构和大的π共轭体系，因此含吩噻嗪基的三嗪骨架的聚合物在光电荧光传感方向中具有较高的研究意义，为荧光材料的研究和制备为荧光分析的实际应用提供了更广阔的前景。目前，尚未报道以吩噻嗪作为单体原料，通过三氟甲磺酸聚合成的含有三嗪骨架的聚合物。
[0004]基于上述分析，本专利采用吩噻嗪作为初始单体原料，通过三氟甲磺酸进行聚合，设计合成了一种新型三嗪骨架的聚合物。
技术实现思路
[0005]本专利技术的目的是设计制备一种吩噻嗪基的三嗪聚合物CTF
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PTZ。分子结构如图1所示。
[0006]本专利技术设计合成的吩噻嗪基的三嗪聚合物CTF
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PTZ的具体合成路线如图2所示，具体步骤为：
[0007](1)中间体2的合成：称取1摩尔份的吩噻嗪、2摩尔份的氢化钠加入两口瓶中，量取适量的超干四氢呋喃溶液加入两口瓶中，并在室温下搅拌。量取适量的碘甲烷溶液，缓慢加入反应液中，在室温下接着搅拌。后处理：将反应液倒入水中，二氯甲烷多次萃取至水澄清，收集有机相，旋干，中性氧化铝柱色谱分离(二氯甲烷/石油醚，梯度淋洗)，收集产物，旋干，真空干燥箱烘干至恒重，得中间产物2。
[0008](2)中间体3的合成：称取1摩尔份的中间产物2加入两口瓶中，再量取适量的四氢呋喃溶液进行溶解。在避光条件下，称取2.2摩尔份的N
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溴代琥珀酰亚胺并溶解在四氢呋喃中，后将此溶液缓慢倒入两口瓶中，黑暗中常温反应。后处理：旋干后用二氯甲烷多次萃取
至水澄清，收集有机相，旋干，中性氧化铝柱色谱分离(二氯甲烷/石油醚，梯度淋洗)，收集产物，旋干，真空干燥箱烘干至恒重，得中间产物3。
[0009](3)中间体4的合成：称取1摩尔份的中间产物3、5摩尔份的氰化亚铜和0.33摩尔份的18
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冠醚
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6缓慢加入两口瓶中，缓慢加入适量的超干二甲基甲酰胺,惰性气体保护下搅拌。将混合物倒入氨水中，再搅拌反应。过滤收集滤饼并用水和乙醇洗涤，真空干燥箱烘干至恒重，硅胶柱色谱分离得中间产物4。
[0010](4)目标分子CTF
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PTZ的合成：将适量的三氯甲烷倒入两口瓶中，抽真空后通入惰性保护气体，量取4.95摩尔份的三氟甲磺酸溶液用注射器缓慢注入恒压漏斗中并通过恒压漏斗缓慢注入两口瓶中。待溶液体系稳定后，冷却至0℃。称取1摩尔份的中间产物4溶解在适量的三氯甲烷中，并通过注射器注入到恒压漏斗中，再通过恒压漏斗缓慢注入到两口瓶中。先在0℃下搅拌再在室温搅拌一段时间。后处理：量取适量氨水倒入水中，将反应液倒入氨水溶液中简搅拌，过滤得到滤饼。分别用水、乙醇、丙酮和氯仿洗涤，干燥得到粗产物。将粗产物进行索氏提取，真空干燥得到最终产物CTF
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PTZ。
附图说明
[0011]图1为本专利技术实施例吩噻嗪基的三嗪聚合物CTF
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PTZ的分子结构。
[0012]图2为本专利技术实施例吩噻嗪基的三嗪聚合物CTF
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PTZ的合成路线。图中：i)碘甲烷，氢化钠，干燥四氢呋喃；ii)N
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溴代琥珀酰亚胺；iii)氰化亚铜，18
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冠醚
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6，干燥二甲基甲酰胺；iv)三氟甲磺酸；
[0013]图3为本专利技术实施例吩噻嗪基的三嗪聚合物CTF
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PTZ的红外测试图。
[0014]图4为本专利技术实施例吩噻嗪基的三嗪聚合物CTF
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PTZ的荧光淬灭图。
具体实施方式
[0015]实施例：
[0016](1)中间产物2的合成：称取吩噻嗪(5.01g，25mmol)、氢化钠(2.02g，50mmol)加入两口瓶中，加入125mL干燥的四氢呋喃，在室温下搅拌2小时。量取碘甲烷(6.14mL，100mmol)溶液，缓慢加入反应液中，在室温下继续搅拌2小时。后处理：将反应液倒入水中，二氯甲烷多次萃取，中性氧化铝柱色谱分离，收集产物，旋干得白色晶体，真空干燥箱烘干至恒重，得中间产物2(4.79g，产率89.59％)。1H NMR(CDCl3,500MHz)δ(TMS,ppm):7.24
‑
7.15(m，4H),7.01
‑
6.93(t，2H),6.88
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6.82(d，2H),3.43
‑
3.39(s，1H).MS:m/z＝213.06
[0017](2)中间产物3的合成：将中间产物2(1.40g，6.5mmol)在两口瓶中溶解在15mL四氢呋喃中，N
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溴代琥珀酰亚胺(2.55g，14.3mmol)在黑暗中溶解在30mL四氢呋喃中，并在黑暗中缓慢加入到两口瓶中，常温下搅拌3小时。后处理：二氯甲烷萃取，旋干，硅胶柱色谱分离，收集中间产物3(2.06g，产率85.01％)。1H NMR(CDCl3,500MHz)δ(TMS,ppm):7.31
‑
7.28(d,1H),7.28
‑
7.27(d,1H),7.26
‑
7.24(d,2H),3.36
‑
3.30(s,3H).MS:m/z＝368.88
[0018](3)中间产物4的合成：中间产物3(1.12g，3mmol)、氰化亚铜(1.34g，15mmol)、18
‑
冠醚
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6(0.1g)加入到两口瓶中，缓慢加入30mL干燥二甲基甲酰胺，氩气保护，室温搅拌48h。后处理：将反应液倒入氨水(氨/蒸馏水＝1/1(V/V))并再搅拌1h，过滤收集。用水(10mL
×
3)和乙醇(10mL
×
3)洗本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种基于吩噻嗪的三嗪聚合物的制备及荧光性能研究，其特征在于该吩噻嗪基三嗪聚合物的分子结构为：2.根据权利要求1所述的一种吩噻嗪基三嗪聚合物的制备方法，其他在于具体步骤为：(1)中间体2的合成：称取1摩尔份的吩噻嗪、2摩尔份的氢化钠加入两口瓶中，量取适量的超干四氢呋喃溶液加入两口瓶中，并在室温下搅拌；量取适量的碘甲烷溶液，缓慢加入反应液中，在室温下接着搅拌；后处理：将反应液倒入水中，二氯甲烷多次萃取至水澄清，收集有机相，旋干，中性氧化铝柱色谱分离(二氯甲烷/石油醚，梯度淋洗)，收集产物，旋干，真空干燥箱烘干至恒重，得中间产物2；(2)中间体3的合成：称取1摩尔份的中间产物2加入两口瓶中，再量取适量的四氢呋喃溶液进行溶解；在避光条件下，称取2.2摩尔份的N
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溴代琥珀酰亚胺并溶解在四氢呋喃中，后将此溶液缓慢倒入两口瓶中，黑暗中常温反应；后处理：旋干后用二氯甲烷多次萃取至水澄清，收集有机相，旋干，中性氧化铝柱色谱分离(二氯甲烷/石油醚，梯度淋洗)，收集产物，旋干，真空干燥箱烘干至恒重，得中间产物3；(3)...
【专利技术属性】
技术研发人员：王鸿钰，黄舒澄，谭海军，
申请(专利权)人：桂林理工大学，
类型：发明
国别省市：
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