【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种手性磷光材料及其制备方法和应用，属于有机光学材料和功能高分子材料。
技术介绍
1、圆偏振发光材料因其拥有良好的光学灵敏度和空间分辨率，在3d显示、生物成像、光电子器件、防伪材料、不对称光催化等领域具有潜在应用前景。有机室温磷光材料由于其长发射寿命、高信噪比和多重激发态特性而受到越来越多的关注。圆偏振有机室温磷光材料作为新型手性光学材料同时兼具长发射寿命、独特的光物理性质和圆偏振发光特性，受到了人们的广泛关注。但是，由于圆偏振室温磷光材料的制备需要同时满足促进系间窜越、抑制非辐射跃迁和形成稳定手性三线态三个条件，因此其制备仍然面临着巨大挑战。
2、现已报道的圆偏振有机室温磷光材料的制备方法存在过程繁琐、适用范围有限和能量损失等问题。因此，发展简单、普适性的新方法对于手性磷光材料的扩展和应用非常重要。
技术实现思路
1、为了改善上述技术问题，本专利技术提供一种手性磷光材料及其制备方法和应用，所手性磷光材料述以天然多糖为原料，通过引入阴离子基团促进系间窜越，得到具有螺旋结构的式i所示结构的离子型多糖衍生物，再将其与不同的有机物a掺杂后，得到不同颜色的手性磷光材料，可制成圆偏振磷光薄膜、涂料和油墨，在防伪、加密和3d显示等领域有重要的应用前景。
2、为实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：
3、手性磷光材料，其包括有机物a，和具有如下式i所示结构的离子型多糖衍生物，
4、
5、其中：a1、a2、a3相同或不同
6、其中，所述有机物a选自以下结构中的至少一种：
7、
8、苯六甲酸钠或苯六甲酸铯；
9、阳离子为：na+、li+、k+、rb+或cs+中的至少一种。
10、根据本专利技术的实施方案，a1、a2、a3相同或不同，彼此独立地选自h、-c1-6亚烷基-coop或-c(＝o)-c6-12亚芳基-(coop)n；
11、根据本专利技术的实施方案，a1、a2、a3相同或不同，彼此独立地选自h、-ch2coona、-c(＝o)-ph-(coona)2、-c(＝o)-ph-coona、-c(＝o)-ph-(cook)2、-c(＝o)-ph-(coocs)2、-c(＝o)-ph-(cooli)2、-c(＝o)-萘-coona或-c(＝o)-联苯-coona。
12、根据本专利技术的实施方案，所述有机物a例如为1,4,5,8-萘四羧酸锂、苯六甲酸钠、2，6-萘二羧酸锂、罗丹明b或苯六甲酸铯。
13、根据本专利技术的实施方案，所述式i所示结构中，主链为天然多糖，所述天然多糖为纤维素、淀粉、普鲁兰糖、葡聚糖中的至少一种。
14、根据本专利技术的实施方案，所述dp为100-4000的整数，例如100、220、400、500、600、650、800、1000、2000、3000或4000。
15、根据本专利技术的实施方案，所述式i所示结构的离子型多糖衍生物和有机物a的质量比为(5～1000):1，优选为15～400:1，示例性为15:1、20:1、30:1、50:1、60:1、80:1、100:1、120:1、130:1、150:1、160:1、180:1、200:1、300:1、350:1或400:1。
16、根据本专利技术的实施方案，官能团-coop在式i所示结构的所述离子型多糖衍生物中的取代度为0.5-2.0，例如0.7-1.8，如0.63、0.7、0.89、0.82、1、1.2、1.3、1.5、1.53或1.72。
17、本专利技术还提供如上所述手性磷光材料的制备方法，包括如下步骤：
18、(1)制备所述式i所示结构的离子型多糖衍生物；
19、(2)将所述式i所示结构的离子型多糖衍生物与有机物a混合，制备得到手性磷光材料。
20、根据本专利技术的实施方案，所述步骤(1)的具体制备方法包括：
21、(s1)将天然多糖溶解于离子液体，加入酯化试剂和催化剂混合，得到多糖酯；
22、(s2)将所述多糖酯与碱金属盐水溶液混合，乙醇沉淀，制备得到所述式i所示结构的离子型多糖衍生物。
23、根据本方法的实施方案，步骤(s1)中，所述离子液体选自包括但不限于如下的中的至少一种：1-乙基-3-甲基咪唑鎓氯盐离子液体、1-乙基-3-甲基咪唑鎓溴盐离子液体、1-烯丙基-3-甲基咪唑鎓氯盐离子液体、1-烯丙基-3-甲基咪唑鎓溴盐离子液体、1-丁基-3-甲基咪唑鎓氯盐离子液体、1-丁基-3-甲基咪唑鎓溴盐离子液体、1-乙基-3-甲基咪唑鎓醋酸盐离子液体、1-烯丙基-3-甲基咪唑鎓醋酸盐离子液体、1-丁基-3-甲基咪唑鎓醋酸盐离子液体、n-乙基吡啶鎓氯盐离子液体、1,3-二甲基咪唑鎓二甲基磷酸酯盐离子液体、1-乙基-3-甲基咪唑鎓二乙基磷酸酯盐离子液体、n-乙基吡啶鎓溴盐离子液体、3-甲基咪唑鎓甲酸盐离子液体、n-甲基吡啶鎓甲酸盐离子液体、1-乙基-3-甲基咪唑鎓甲酸盐离子液体或1-丁基-3-甲基咪唑鎓甲酸盐离子液体；
24、根据本方法的实施方案，步骤(s1)中，所述酯化试剂为偏苯三酸酐或邻苯二甲酸酐中至少一种。
25、根据本方法的实施方案，步骤(s1)中，所述催化剂为4-二甲氨基吡啶(dmap)。优选地，所述催化剂的用量为天然多糖的0.02-4wt％，优选为0.05-3wt％。
26、优选地，步骤(s1)中，所述天然多糖在离子液体中的质量分数为5～15％，示例性为5％、6％、8％、12％、14％或15％。
27、优选地，步骤(s1)中，所述天然多糖与酯化试剂的摩尔用量比为3:1-1:5，示例性为3:1、2:1、1:1、1:2、1:3、1:4或1:5。
28、优选地，步骤(s1)中，所述混合应的温度为60-90℃，示例性为60℃、70℃、80℃或90℃，进一步地，所述混合的时间可以为5-10h，示例性为5h、7h、8h或9h。
29、优选地，步骤(s2)中，所述碱金属盐选自li2co3、nahco3、k2co3、k2co3、cs2co3、rb2co3、nh4hco3或(c(nh2)3)2co3中的至少一种。
30、根据本方法的实施方案，步骤(2)中，对混合的温度和时间不作特别限定，以使混合溶液肉眼观察没有颗粒物存在即可。
31、根据本方法的实施方案，所述方法还包括步骤(2)之后的后处理步骤：对制备的产物干燥处理，优选地，所述干燥的温度为40-70℃，示例性为40℃、50℃、60℃或70℃。
32、本专利技术还提供如上所述手性磷光材料在防伪、加密和3d显示中的用途本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种手性磷光材料，其特征在于，其包括有机物A，和具有如下式I所示结构的离子型多糖衍生物：
2.根据权利要求1所述的材料，其特征在于，A1、A2、A3相同或不同，彼此独立地选自H、-C1-6亚烷基-COOP或-C(＝O)-C6-12亚芳基-(COOP)n。
3.根据权利要求1所述的材料，其特征在于，所述式I所示结构中，主链为天然多糖，所述天然多糖为纤维素、淀粉、普鲁兰糖、葡聚糖中的至少一种。
4.根据权利要求1-3任一项所述的材料，其特征在于，所述式I所示结构的离子型多糖衍生物和有机物A的质量比为(5～1000):1。
5.权利要求1-4任一项所述的材料的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
6.权利要求1-4任一项所述的材料在防伪、加密或3D显示中的用途。
7.一种薄膜，所述薄膜包括权利要求1-4任一项所述的手性磷光材料。
8.权利要求7所述的薄膜的制备方法，其特征在于，所述方法为：将所述手性磷光材料溶于水中，将制备的溶液涂覆于基底上，制备得到所述薄膜。
9.一种涂料，所述涂料包括
10.权利要求9所述的涂料的制备方法，其特征在于，所述方法为：将所述手性磷光材料溶于水中，然后与其余涂料组分混合，从而得到所述涂料。
...【技术特征摘要】
1.一种手性磷光材料，其特征在于，其包括有机物a，和具有如下式i所示结构的离子型多糖衍生物：
2.根据权利要求1所述的材料，其特征在于，a1、a2、a3相同或不同，彼此独立地选自h、-c1-6亚烷基-coop或-c(＝o)-c6-12亚芳基-(coop)n。
3.根据权利要求1所述的材料，其特征在于，所述式i所示结构中，主链为天然多糖，所述天然多糖为纤维素、淀粉、普鲁兰糖、葡聚糖中的至少一种。
4.根据权利要求1-3任一项所述的材料，其特征在于，所述式i所示结构的离子型多糖衍生物和有机物a的质量比为(5～1000):1。
5.权利要求1...
【专利技术属性】
技术研发人员：张金明，尤晶璇，尹春春，张军，
申请(专利权)人：中国科学院化学研究所，
类型：发明
国别省市：
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