一种萘环—萘环相互作用的水溶型超分子聚合物单体及其制备方法和应用技术

一种萘环—萘环相互作用的水溶型超分子聚合物单体及其制备方法和应用，它涉及超分子聚合物及其制备方法和应用。它是要解决现有的超分子聚合物水溶性差、制备周期长的技术问题。本发明专利技术的聚合物单体的结构式为：制法：一、制备水溶型芳环化合物1；二、利用苊醌与尿素合成化合物2；三、利用化合物2与多聚甲醛合成化合物3；四、化合物3与水溶型芳环化合物1合成萘环—萘环相互作用的水溶型超分子聚合物单体。该萘环—萘环相互作用的水溶型超分子聚合物单体可用于对1,6

【技术实现步骤摘要】
一种萘环
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萘环相互作用的水溶型超分子聚合物单体及其制备方法和应用


[0001]本专利技术涉及超分子聚合物及其制备方法。

技术介绍

[0002]超分子聚合物是一类由一种或多种分子组分通过可逆键形成的组装体，在科学和
发挥着关键作用。这种可逆的非共价相互作用可用于制备自愈、刺激响应和可回收型的超分子聚合物材料。
[0003]2015年《化学评论》(Chemical Reviews)115期的7196页公开发表的文章《超分子聚合物：历史发展、制备、表征和功能》(Supramolecular Polymers:Historical Development,Preparation,Characterization,and Functions)中报道描述了由多个氢键作用、疏水作用、阳离子偶极子作用、CH
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π作用和芳香族电子供体
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受体作用构建的超分子聚合物。
[0004]2012年《德国应用化学》(Angew.Chem.Int.Ed.)51期的1473页公开发表的文章《双卟啉与三硝基芴酮分子识别引发的超分子聚合》(Supramolecular Polymerization Triggered by Molecular Recognition between Bisporphyrin and Trinitrofluorenone)也报道了超分子聚合物。
[0005]2019年《德国应用化学》(Angew.Chem.Int.Ed.)58期的15788页公开发表的文章《将乙状单体连接成超分子聚合物》(Hooking Together Sigmoidal Monomers into Supramolecular Polymers)中，该文中利用芳香族分子π堆积作用，制备呈柱状或层状阵列的超分子聚合物，获得具有最佳电子传输通道的材料。
[0006]现有的这些超分子聚合物虽然较多，但是这些超分子聚合物的水溶性较差，极大地限制了超分子聚合物的应用。

技术实现思路

[0007]本专利技术是要解决现有的超分子聚合物水溶性差、制备周期长的技术问题，而提供一种萘环—萘环相互作用的水溶型超分子聚合物单体及其制备方法和应用。通过将水溶型基团引入到具有荧光性能及较好空间构型的萘环取代甘脲分子中，构建了一类基于萘环—萘环相互作用的水溶型超分子聚合物，该超分子聚合物具有制备简单、聚集浓度低、检测方便的优势。
[0008]本专利技术的萘环—萘环相互作用的水溶型超分子聚合物单体的结构式为：
[0009][0010]上述萘环—萘环相互作用的水溶型超分子聚合物单体的制备方法如下：
[0011]一、水溶型芳环化合物的制备：将1，4
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萘二酚与1,3
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丙烷磺内酯按照1：(2～3)的摩尔比例加入到反应器中，以1，6
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二氧六环和氢氧化钠水溶液为溶剂，室温下搅拌10～12h后，过滤，得到粗产品，然后用水和乙腈重结晶，得到纯净化合物1；
[0012]二、将苊醌与尿素按照1：(2～2.5)的摩尔比例加入到反应器中，再加入三氟乙酸为催化剂，以甲苯为溶剂，升温至70～90℃并搅拌10～12h后，冷却至室温，过滤，得到粗产品，然后用二甲基亚砜和甲醇重结晶，得到纯净化合物2；
[0013]三、将化合物2与多聚甲醛按1：(4～5)的摩尔比例加入到反应器中，再加入三氟乙酸为催化剂，其中三氟乙酸与化合物2的摩尔比为1：(0.4～0.6)；以二甲基亚砜为溶剂，升温至70～90℃并搅拌20～24h后，冷却至室温，向反应器中加入水，抽滤，再用水和乙醇混合溶液洗涤，得纯净化合物3；
[0014]四、将化合物3与水溶型芳环化合物1按1：(2.1～2.3)的摩尔比例加入到反应器中，以三氟乙酸和乙酸酐的混合溶液为溶剂，升温至80～90℃并搅拌2～4h，将反应液倒入乙醇溶液中析出固体粗产品；将粗产品用乙醇和水的混合溶液进行重结晶，得到目标化合物4，即萘环—萘环相互作用的水溶型超分子聚合物单体。
[0015]更进一步地，步骤一中所述的水溶型芳环化合物1的结构式为
[0016]更进一步地，步骤二中所述的化合物2的结构式为：
[0017]更进一步地，步骤三中所述的化合物3的结构式为：
[0018]本专利技术的萘环—萘环相互作用的水溶型超分子聚合物单体的应用，是将萘环—萘环相互作用的水溶型超分子聚合物单体用于对1,6
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己二胺二盐酸盐的定性检测。
[0019]更进一步地，利用萘环—萘环相互作用的水溶型超分子聚合物单体定性检测对1,6
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己二胺二盐酸盐的方法，具体如下：将萘环—萘环相互作用的水溶型超分子聚合物单体溶液与待测溶液混合后，测试聚合物单体溶液与混合溶液的核磁氢谱，如果相对于聚合物单体溶液，混合溶液中芳香氢的向低场移动，则判断待测溶液中含有1,6
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己二胺二盐酸盐，完成待测溶液中1,6
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己二胺二盐酸盐的定性检测。
[0020]本专利技术的萘环—萘环相互作用的水溶型超分子聚合物单体的合成过程可用下面的式子表示：
[0021][0022]本专利技术的萘环—萘环相互作用的水溶型超分子聚合物单体，能够通过双萘裂缝和萘部分之间的头尾主客体的络合驱动超分子聚合物的定向生长，该超分子聚合物单体可在溶液中自聚合，利用其可自聚合的性质，将其与待测未知溶液混合后检测核磁氢谱，通过核磁氢谱中芳香氢是否向低场移动来实现1,6
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己二胺二盐酸盐的定性识别，本专利技术的萘环—
萘环相互作用的水溶型超分子聚合物单体可用于1,6
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己二胺二盐酸盐的定性检测领域。
附图说明
[0023]图1是实施例1制备的萘环—萘环相互作用的水溶型超分子聚合物单体的不同浓度的溶液的荧光强度图；
[0024]图2是实施例1制备的萘环—萘环相互作用的水溶型超分子聚合物单体的不同浓度溶液中粒子直径变化情况图；
[0025]图3是对比化合物5的扫描电子显微镜照片；
[0026]图4为对比化合物5的原子力显微镜照片；
[0027]图5为实施例1中目标化合物4的扫描电子显微镜照片；
[0028]图6为实施例1中目标化合物4的原子力显微镜照片；
[0029]图7是实施例1制备的萘环—萘环相互作用的水溶型超分子聚合物单体在氘代水溶液中的2D NOESY核磁谱图；
[0030]图8是对比化合物5的2D NOESY核磁谱图；
[0031]图9是不同浓度的实施例1制备的萘环—萘环相互作用的水溶型超分子聚合物单体的氘代水溶液的核磁氢谱图；
[0032]图10为图9中a、b、c、d、e、f、g、h、j、k峰对应氢位置图；
[0033]图11为萘环—萘环相互作用的水溶型超分子聚合物单体、1,6
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己二胺二盐酸盐、萘环—萘环相互作用的水溶型超分子聚合物单本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种萘环—萘环相互作用的水溶型超分子聚合物单体，其特征在于该水溶型超分子聚合物单体的结构式为：2.制备权利要求1所述的一种萘环—萘环相互作用的水溶型超分子聚合物单体的方法，其特征在于该方法按以下步骤进行：一、水溶型芳环化合物的制备：将1，4
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萘二酚与1,3
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丙烷磺内酯按照1：(2～3)的摩尔比例加入到反应器中，以1，6
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二氧六环和氢氧化钠水溶液为溶剂，室温下搅拌10～12h后，过滤，得到粗产品，然后用水和乙腈重结晶，得到纯净化合物1；二、将苊醌与尿素按照1：(2～2.5)的摩尔比例加入到反应器中，再加入三氟乙酸为催化剂，以甲苯为溶剂，升温至70～90℃并搅拌10～12h后，冷却至室温，过滤，得到粗产品，然后用二甲基亚砜和甲醇重结晶，得到纯净化合物2；三、将化合物2与多聚甲醛按1：(4～5)的摩尔比例加入到反应器中，再加入三氟乙酸为催化剂，其中三氟乙酸与化合物2的摩尔比为1：(0.4～0.6)；以二甲基亚砜为溶剂，升温至70～90℃并搅拌20～24h后，冷却至室温，向反应器中加入水，抽滤，再用水和乙醇混合溶液洗涤，得纯净化合物3；四、将化合物3与水溶型芳环化合物按1：(2.1～2.3)的摩尔比例加入到反应器中，以三氟乙酸和乙酸酐的混合溶液为溶剂，升温至80～90℃并搅拌2～4h，将反应液倒入乙醇溶液中析出固体粗产品；将粗产品用乙醇和...

【专利技术属性】
技术研发人员：薛伟剑，李卉茜，赵明，张滢，刘洋，
申请(专利权)人：齐齐哈尔大学，
类型：发明
国别省市：