本发明专利技术涉及一种荧光共轭高分子聚合物及其制备技术，特别涉及一种含两性侧链荧光共轭聚电解质及制备方法，并应用于荧光化学传感材料领域。它的结构中同时含有ＯＣｎＨ２ｎ＋１的亲油侧链及离子型的亲水侧链，离子型的亲水侧链包括铵盐或磺酸盐中的一种。它是通过将油溶性单体和水溶性单体按摩尔比１～１．１２∶１混合，按摩尔比，加入与油溶性单体的比例为１∶０．０５～０．０８的催化剂四（三苯基膦）钯及１∶０．０５～０．０８的碘化亚铜，经偶联反应后得到。该物质在不同比例的水和有机溶剂混合溶剂中具有不同的荧光发光性能，并对特定物质具有传感响应，因此，可作为在水和有机溶剂的混合溶液中的高灵敏传感体系，具有应用前景。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种荧光共轭高分子聚合物及其制备技术，特别涉及一种含两性侧链 荧光共轭聚电解质、制备及应用，属于荧光化学传感材料领域。
技术介绍
在荧光传感材料方面，荧光小分子作为化学传感器在过去几十年已有广泛的研 究，高分子材料相对于小分子材料有很多优点，如材料的强度、稳定性、结构可调性等。在实 际应用中，小分子传感材料最终还是要包埋在高分子基质中，或者将小分子荧光基团及传 感接收器引入高分子侧链，高分子主链主要起一个支架的作用。共轭高分子有时也被称为导电高分子或者分子导线，有关其荧光性质的研究大部 分是关于电致发光材料(LED)。最近几年，出现了应用于化学传感器的研究，其中的代表是 美国麻省理工(MIT)学院的Swager课题组，据报导，他们研制成功了较多的探测有机物污 染物或生物分子的共轭高分子传感器体系，其中的一部分已商品化，并投放市场应用。共轭高分子作为荧光传感材料主要是利用能量或电子在整个共轭高分子链上 可以离域和迁移，从而获得一般分子不具有的高灵敏度。因为在高分子链的某一处受到 的微小干扰就有可能影响整个高分子链的性质，使得该干扰得到的信号放大(Acc. Chem. Res. 1998，31，201-207 ；Chem. Rev. 2000，100，2537-2574)。另外，通过分子设计，组合不同的 高分子主链和传感接收基团可获得对特定外界干扰有选择的信号输出。荧光共轭聚电解质被广泛应用于水体环境检测及生物检测等领域。共轭聚电解 质(CPEs)通常是由亲油性的聚合物共轭主链和可离子化的亲水性侧链组成，由于其同时 具有离子化及分子导线的性质使其在生物传感，电子学，光电子学方面的应用有了新的可 能(Adv. Mater. 2008，20，3793-3810)。但是，这些聚电解质由于其油溶性的主链间的相互 作用，使它在水环境下主要以聚集态的形式存在，可离子化的侧链伸向水环境在聚集态的 外部而聚合物主链聚集在内部。这些共轭聚电解质在水体环境中主要是以聚集态的形式存 在，使分子间的电子和能量转移加强，从而影响了其发光性能及传感效率。聚电解质由于共 轭主链间存在很强的n-n*相互作用，在烘干后很难破坏n-n*的相互作用而使其再溶 解，因此只能保存在溶液中，给保存和运输带来了困难。荧光共轭聚电解质的聚集对共轭 高分子自身的荧光也有自猝灭作用，也就降低了共轭高分子的的量子效率(CHEM. C0MMUN.， 2002,446-447)。因此，有些科研工作者通过向体系中加入表面活性剂或通过合成的方法 引入支化的亲水性侧链，来改善共轭聚电解质的再溶解性以及其发光性能(Chem. Commun.， 2006，1983-1985 ;J.AM. CHEM. SOC. 2006，128，4007-4016)。
技术实现思路
本专利技术目的是提供一种合成工艺简单，在水和有机溶剂的混合溶液中具有荧光性 能可调，且溶解性好的含两性侧链荧光共轭聚电解质、制备方法，及作为荧光传感体系的应用。4本专利技术采用的技术方案是提供一种含两性侧链荧光共轭聚电解质，它具有如下 结构 式中m为聚合度；R为0CnH2n+1的亲油侧链，其中，n为4 16的整数；R’为铵盐 或磺酸盐离子型亲水侧链中的一种。所述的磺酸盐离子型亲水侧链为0CH2CH2CH2S03_Na+ ；铵 盐离子型亲水侧链为0CH2CH2CH2N+ (CH3) 3Br\本专利技术提供一种含两性侧链荧光共轭聚电解质的制备方法，将油溶性单体A和水 溶性单体B按摩尔比1 1. 12 1混合，按摩尔比，加入与单体A的比例为1 0.05 0. 08的催化剂四(三苯基膦)钯及1 0. 05 0. 08的碘化亚铜，偶联反应后再在温度为 20 50°C的条件下干燥处理，得到一种含两性侧链荧光共轭聚电解质；所述油溶性单体A的结构式为 所述水溶性单体B的结构式为 式中m为聚合度；R为0CnH2n+1，其中，为4 16的整数；X为I或Br，R’为磺酸 盐或铵盐离子型亲水侧链中的一种。所述的水溶性单B中的磺酸盐离子型亲水侧链为 0CH2CH2CH2S(VNa+，铵盐离子型亲水侧链为 0CH2CH2CH2N+ (CH3) 3Br-。本专利技术提供一种含两性侧链荧光共轭聚电解质的应用，其特征在于将它作为荧光 传感体系，其应用方法包括如下步骤(1)将水和有机溶剂混合后制成混合溶剂，水的体积浓度为0. 1 99. 9%;所述的 有机溶剂为四氢呋喃、二甲亚砜、N，N-二甲基甲酰胺、甲醇或二氧六烷中的一种；(2)在混合溶剂中加入含两性侧链荧光共轭聚电解质，它在混合溶剂中的浓度为 1 10iiM ；(3)在波长为400 430nm的光激发下，测得该混合溶剂发射光谱的强度和波长。本专利技术将水溶性单体及油溶性单体通过Sonogashira偶联反应制备得到含两性 侧链的荧光共轭聚电解质。可以通过分子设计来合成不同种类的水溶性及油溶性的单体， 通过这些单体之间的相互组合，制备出具有不同性质的两性侧链荧光共轭聚电解质。在两 性侧链荧光共轭聚电解质中弓丨入疏水侧链，使得共轭主链间的距离比较远，在共轭聚电解 质的固体聚集态中，分子间的n _ n *相互作用比较弱，使得这些共轭聚电解质在烘干后还 能很好溶解，克服了以往共轭聚电解质在烘干后难溶解的性质。这些共轭聚电解质在水中 虽然具有良好的溶解性，但是从其荧光测试的结果可以看出，共轭聚电解质在水中还是以 聚集态的形式存在。在共轭聚电解质中引入油溶性的侧基，就可以通过水和有机溶剂的混 合溶剂来调节聚合物的荧光发射，这也克服了以往聚电解质发光效率低的问题。在含两性 侧链的荧光共轭聚电解质中，水溶性的离子基团既作为亲水性的官能团同时也是同金属离 子及生物分子相互作用的官能基团；油溶性侧链的引入主要是克服先前聚电解质的不足， 如目前所使用的类似聚电解质烘干后难溶解而只能保存在溶液中，带来储存和运输的困难 等。两性侧链荧光共轭聚电解质在不同比例的混合溶剂(水和有机溶剂)中，可用于检测 特定物质的荧光传感体系。本专利技术采用油溶性单体及水溶性的单体通过交叉耦合(Sonogashira)的方法，制 备同时具有亲水性侧链及亲油性侧链的聚苯乙炔撑(PPE)类共轭聚电解质，这种含两性侧 链荧光共轭聚电解质，在烘干之后具有良好的溶解性，因此，本专利技术与现有技术相比，克服 了共轭聚电解质在烘干后难溶解，以及发光效率低等难题，方便了储存和运输；同时，它还 可以通过混合溶剂(水和有机溶剂)的方法来调节其发光性能，可作为在水和有机溶剂的 混合溶剂中的高灵敏传感体系，提供了 一种新的聚电解质材料，具有应用前景。附图说明图1是按本专利技术实施例技术方案制备的含两性侧链荧光共轭聚电解质的核磁共 振图；图2是按本专利技术实施例技术方案制备的含两性侧链荧光共轭聚电解质在不同比 例的水和有机溶剂的混合溶剂中的荧光性能曲线图；图3是按本专利技术实施例技术方案制备的含两性侧链荧光共轭聚电解质在不同比 例的水和有机溶剂的混合溶剂中对Fe3+的猝灭实验的曲线图。具体实施例方式下面结合附图及实施例对本专利技术作进一步描述。实施例一本实施例采用的油溶性单体为1，4_二乙炔基-2，5_二十二烷氧基苯；采用的水溶 性单体为1，4-二碘-2，5-二丙氧基磺酸苯本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种含两性侧链荧光共轭聚电解质，其特征在于它具有如下结构： ＊＊＊ 式中：ｍ为聚合度；Ｒ为ＯＣ↓［ｎ］Ｈ↓［２ｎ＋１］的亲油侧链，其中，ｎ为４～１６的整数；Ｒ’为铵盐或磺酸盐离子型亲水侧链中的一种。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：范丽娟，沈德志，姚敏德，王丽莎，程丝，
申请(专利权)人：苏州大学，
类型：发明
国别省市：32[中国|江苏]
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