一种具有强圆二色发光性能纤维素基手性光学复合膜及构筑方法技术

本发明专利技术提供了一种具有强圆二色发光性能纤维素基手性光学复合膜及构筑方法，包括如下步骤：制备纤维素

【技术实现步骤摘要】
一种具有强圆二色发光性能纤维素基手性光学复合膜及构筑方法


[0001]本专利技术涉及一种具有强圆二色发光性能纤维素基手性光学复合膜及构筑方法，属于功能高分子材料领域。

技术介绍

[0002]多糖衍生物在手性材料领域有着突出的应用，尤其是用作手性固定相材料。其中纤维素苯基氨基甲酸酯类手性固定相材料其手性识别能力非常优秀，可以对超过90％的外消旋体实现有效分离。尽管在手性固定相材料领域已经得到了长足的发展，但纤维素衍生物在其他手性功能材料领域的研究依然有待开发，尤其是在手性光学复合膜领域的研究更是鲜有报道。

技术实现思路

[0003]本专利技术的目的是为了拓展螺旋纤维素衍生物在手性光学领域而提供了一种具有强圆二色发光性能纤维素基手性光学复合膜及构筑方法。
[0004]本专利技术合成了一类具有荧光性能的纤维素类衍生物，并与聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)相结合，通过传统制膜工艺制备出了新型的具有强圆二色发光性能纤维素基手性光学复合膜。该类膜材料表现出很强的圆二色发光性能，预计其在手性传感、手性防伪、手性存储和圆偏振光材料领域有着巨大的潜在应用。
[0005]本专利技术的目的是这样实现的：合成了两种新型纤维素衍生物，制备出了新型的手性光学复合膜。运用核磁共振氢谱对其结构进行定量表征，确认其结构符合预期目标。并利用圆二色光谱仪实现对其对圆二色性能的评价。
[0006]具体技术方案是：
[0007]一种具有强圆二色发光性能纤维素基手性光学复合膜的构筑方法，包括如下步骤：
[0008]步骤一、制备纤维素
‑
三(4
‑
溴苯基氨基甲酸酯)；
[0009]步骤二、合成两种具有荧光性能的纤维素衍生物：纤维素
‑
三(4
‑
(2
‑
苯并噻吩基)苯基氨基甲酸酯)和纤维素
‑
三(4
‑
(2
‑
苯并呋喃基)苯基氨基甲酸酯)，具体为：
[0010]取纤维素
‑
三(4
‑
溴苯基氨基甲酸酯)于两口瓶中，然后加入苯并噻吩基
‑2‑
硼酸，双三苯基膦二氯化钯，碘化亚铜，三苯基膦，进行抽真空处理；然后在氮气的氛围下加入吡啶溶液当体系澄清透明之后；加入碳酸钠溶液得到混合物；所述混合物在70℃条件下反应20h后反应结束，最后将反应体系降至室温，除去溶剂后得到的最终产物用甲醇洗涤7次以上，在真空干燥箱过夜干燥后得到纯净的纤维素
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三(4
‑
(2
‑
苯并噻吩基)苯基氨基甲酸酯)；
[0011]取纤维素
‑
三(4
‑
溴苯基氨基甲酸酯)于两口瓶中，然后加入苯并噻吩基
‑2‑
硼酸，双三苯基膦二氯化钯，碘化亚铜，三苯基膦，进行抽真空处理；然后在氮气的氛围下加入吡啶溶液当体系澄清透明之后；加入碳酸钠溶液得到混合物；所述混合物在85℃条件下反应
80h后反应结束；最后将反应体系降至室温，除去溶剂后得到的最终产物用甲醇洗涤7次以上，在真空干燥箱过夜干燥后得到纯净的纤维素
‑
三(4
‑
(2
‑
苯并呋喃基)苯基氨基甲酸酯)；
[0012]步骤三、将步骤二制备的两种荧光性能的纤维素类衍生物与聚甲基丙烯酸甲酯相结合，通过传统制膜工艺制备出了新型的具有强圆二色发光性能纤维素基手性光学复合膜。
[0013]进一步的，步骤一具体为：取微晶纤维素置于两口瓶中，在80℃条件下真空干燥4h，然后在氮气的氛围下加入无水N,N
‑
二甲基乙酰胺反应12h，随后将反应液降至室温，在氮气的氛围下加入无水氯化锂，待体系变的澄清透明；然后向反应体系加入无水吡啶，在80℃条件下搅拌4h，接着向反应瓶中加入4
‑
溴苯基异氰酸酯，在80℃条件下反应16h后结束反应，最后将反应体系降至室温，将反应液混合物逐滴滴加到甲醇中继续搅拌，搅拌30min后静置12h直至沉淀全部静置于烧杯底部，除去上清液甲醇，然后用纯净的甲醇离心洗涤，在真空干燥箱过夜干燥后得到纯净的纤维素
‑
三(4
‑
溴苯基氨基甲酸酯)。
[0014]进一步的，步骤三具体为：取纤维素
‑
三(4
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(2
‑
苯并噻吩基)苯基氨基甲酸酯)或纤维素
‑
三(4
‑
(2
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苯并呋喃基)苯基氨基甲酸酯)溶于吡啶中；取PMMA溶于氯仿溶液中，然后将两种纤维素衍生物的吡啶溶液缓慢均匀的分散于PMMA的氯仿溶液中，然后使用C
‑
MAG HS7磁力搅拌器的作用下使其进一步均匀分散，接着通过分子间相互作用力的作用使其纤维素衍生物在PMMA体系中有序排列，最后通过传统制膜工艺制得手性光学复合膜。
[0015]一种具有强圆二色发光性能纤维素基手性光学复合膜，由以上方法制备而成。
[0016]与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：
[0017]本专利技术拓展了纤维素衍生物在手性光学领域的应用，极大的突破了纤维素衍生物在手性固定相领域应用的局限性。本专利技术制备出了一类手性光学复合膜，通过圆二色光谱仪对其圆二色性能进行了验证，结果表明该类手性光学复合膜具有非常强的圆二色发光性能，Cel
‑
1/PMMA复合膜在250nm
‑
300nm处具有强烈的负cotton效应；Cel
‑
2/PMMA复合膜在300nm
‑
400nm处具有强烈的负cotton效应。使得其在圆偏振光学材料领域具有非常大的应用潜能。本专利技术采用的纤维素、PMMA及其他原材料来源广泛、价廉易得，而且整个合成工艺简单、成熟、易于控制，产率高。
附图说明
[0018]图1中为两种纤维素衍生物的合成路线；其中R是：4
‑
溴苯基；R1是：4
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(2
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苯并噻吩基)苯基；R2是：4
‑
(2
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苯并呋喃基)苯基；
[0019]图2为手性光学复合膜的制备工艺流程图；
[0020]图3为纤维素
‑
三(4
‑
溴苯基氨基甲酸酯)的核磁共振氢谱(1H
‑
NMR)；
[0021]图4为纤维素
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三(4
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(2
‑
苯并噻吩基)苯基氨基甲酸酯))的核磁共振氢谱(1H
‑
NMR)；
[0022]图5为纤维素
‑
三(4
‑
(2
‑
苯并呋喃基)苯基氨基甲酸酯))的核磁共振氢谱(1H
‑
NMR)；
[0023]图6为手性光学复合膜的圆二色光谱(上)本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种具有强圆二色发光性能纤维素基手性光学复合膜的构筑方法，其特征在于，包括如下步骤：步骤一、制备纤维素
‑
三(4
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溴苯基氨基甲酸酯)；步骤二、合成两种具有荧光性能的纤维素衍生物：纤维素
‑
三(4
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(2
‑
苯并噻吩基)苯基氨基甲酸酯)和纤维素
‑
三(4
‑
(2
‑
苯并呋喃基)苯基氨基甲酸酯)，具体为：取纤维素
‑
三(4
‑
溴苯基氨基甲酸酯)于两口瓶中，然后加入苯并噻吩基
‑2‑
硼酸，双三苯基膦二氯化钯，碘化亚铜，三苯基膦，进行抽真空处理；然后在氮气的氛围下加入吡啶溶液当体系澄清透明之后；加入碳酸钠溶液得到混合物；所述混合物在70℃条件下反应20h后反应结束，最后将反应体系降至室温，除去溶剂后得到的最终产物用甲醇洗涤7次以上，在真空干燥箱过夜干燥后得到纯净的纤维素
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三(4
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(2
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苯并噻吩基)苯基氨基甲酸酯)；取纤维素
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三(4
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溴苯基氨基甲酸酯)于两口瓶中，然后加入苯并噻吩基
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硼酸，双三苯基膦二氯化钯，碘化亚铜，三苯基膦，进行抽真空处理；然后在氮气的氛围下加入吡啶溶液当体系澄清透明之后；加入碳酸钠溶液得到混合物；所述混合物在85℃条件下反应80h后反应结束；最后将反应体系降至室温，除去溶剂后得到的最终产物用甲醇洗涤7次以上，在真空干燥箱过夜干燥后得到纯净的纤维素
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三(4
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苯并呋喃基)苯基氨基甲酸酯)；步骤三、将步骤二制备的两种荧光性能的...

【专利技术属性】
技术研发人员：沈军，王凡，张语彤，王宇清，王伟琪，
申请(专利权)人：哈尔滨工程大学，
类型：发明
国别省市：