【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于稠杂环聚电解质制备，具体涉及一种含氮杂环鎓盐结构的稠杂环聚电解质及其制备方法、应用。
技术介绍
1、聚电解质是广泛存在于自然界中、数目庞大的一类高分子，其中dna、多糖、多肽和蛋白质等天然聚电解质在生命系统的各种生物过程中起着至关重要的作用，合成聚电解质则被广泛应用于食品化工、日化产品、废水处理、生物制药、建筑材料、先进能源材料等诸多领域。在各种功能聚电解质中，荧光功能聚电解质因其兼具优异的光电性质和电解质的电荷调节能力而受到广泛关注，在有机光电器件、荧光生物化学传感、生物成像诊疗等方面具有难以替代的优势。然而，已报道的荧光聚电解质大多为侧链型共轭聚电解质，其离子基团大多位于其烷基侧链的端基，难以对共轭主链的电子性质构成直接影响，在光物理性质调节方面具有一定的局限性。相比之下，以稠杂环聚电解质为代表的主链带电型聚电解质不仅可以延续传统侧链共轭聚电解质的优异性质，而且能够利用主链中稠杂环带电基团的强推/拉电子能力，直接、便捷地调控荧光聚电解质的吸收和发射等电子性质，为其理化性质调控提供了极大的便利。
2、然而，受限于共轭聚电解质的传统合成方法，目前此类主链带电型荧光聚电解质的结构种类仍非常稀少，能够通过廉价易得的单体原料高效制备主链带电型共轭聚电解质的合成手段仍鲜有报道。现有的用来构筑共轭聚电解质的方法大多是基于中性共轭聚合物的合成方法发展而来，主要通过直接合成法(即：含离子型官能团的水溶性单体的直接聚合)或者间接合成法(即：对中性共轭聚合物进行离子化后修饰反应)来实现。直接合成法可以得到离子化比较完全的
技术实现思路
1、为了解决以上现有技术的缺点和不足，本专利技术的首要目的在于提供一种主链带电型稠杂环聚电解质的制备方法。
2、本专利技术的另一目在于提供一含氮杂环鎓盐结构的稠杂环聚电解质。
3、本专利技术的再一目的在于提供上述含氮杂环鎓盐结构的稠杂环聚电解质的制备方法的应用。所述含氮杂环鎓盐结构的主链型稠杂环聚电解质在细胞荧光成像、生物探针或制备细菌抑制和杀伤药物中的应用。
4、本专利技术目的通过以下技术方案实现：
5、第一方面，一种含氮杂环鎓盐结构的稠杂环聚电解质的制备方法，其中，包括以下步骤：
6、将芳香醛单体、芳香胺单体、内炔单体、铑催化剂和添加剂溶解在有机溶剂中，在预设条件下反应，得到反应液；
7、将所述反应液冷却至室温，经过滤处理得到滤液；
8、将所述滤液加入到沉淀剂中进行沉淀，得到含氮杂环鎓盐结构的稠杂环聚电解质。
9、作为优选的技术方案，所述的制备方法，其中，所述稠杂环聚电解质的结构通式如式(1)所示：
10、
11、所述内炔单体为二元内炔化合物，其结构通式如式(2)所示：
12、
13、所述芳香醛单体的结构通式如式(3)所示：
14、
15、所述芳香胺单体的结构通式如式(4)所示：
16、
17、式(1)中，x、y、z、w分别为1-200的整数；式(2)中，r1和r2独立为芳基、芳基衍生物、烷基或烷氧基；式(3)和(4)中，ar1、ar2为相同或不同的芳基或芳基衍生物。
18、作为优选的技术方案，所述的制备方法，其中，所述将芳香醛单体、芳香胺单体、内炔单体、铑催化剂和添加剂溶解在有机溶剂中，在预设条件下反应，得到反应液，具体包括：
19、将芳香醛单体、芳香胺单体、添加剂与铑催化剂溶解在有机溶剂中，在预设条件下反应一定时间后再加入内炔单体继续反应，得到反应液；或
20、将芳香醛单体、内炔单体、添加剂与铑催化剂溶解在有机溶剂中，在预设条件下反应一定时间后再加入芳香胺单体继续反应，得到反应液；或
21、将内炔单体、芳香胺单体、添加剂与铑催化剂溶解在有机溶剂中，在预设条件下反应一定时间后再加入芳香醛单体继续反应，得到反应液。
22、作为优选的技术方案，所述的制备方法，其中，所述r1选自以下结构式1-26中的任意一种；所述r2选自以下结构式27-41中的任意一种；ar1、ar2选自以下结构式29-41中的任意一种；
23、
24、
25、*为连接处；其中，m、p、q、r、s、t、u、v、f为1-20的整数，r、r’和r”相同或者不同，独立地为氢原子、卤素原子、硝基、氰基、三氟甲基、酯基、酮羰基、烷基或者烷氧基，x选自氧、硫或硒元素。
26、作为优选的技术方案，所述的制备方法，其中，所述反应溶剂选自1,2-二氯乙烷，邻二氯苯，n,n-二甲基甲酰胺，二甲基亚砜中的至少一种；所述的沉淀剂选自甲醇，乙醚，乙醇，丙酮，正己烷中的至少一种。
27、作为优选的技术方案，所述的制备方法，其中，所述芳香醛单体：芳香胺单体：内炔单体的摩尔比为1:1:(0.8-1.2)；所述内炔单体的反应浓度为0.1-0.3mol/l。
28、作为优选的技术方案，所述的制备方法，其中，所述铑催化剂为二氯(五甲基环戊二烯基)合铑(iii)二聚体，所述铑催化剂用量为所述芳香醛单体摩尔用量的5％-20％；所述添加剂为无水乙酸铜(ii)、乙酸钠、四氟硼酸银，无水乙酸铜(ii)用量为所述芳香醛单体用量的4-10当量，乙酸钠用量为所述芳香醛单体用量的4当量，四氟硼酸银用量为所述芳香醛单体摩尔用量的20％-60％。
29、作为优选的技术方案，所述的制备方法，其中，所述预设条件包括：惰性气体氛围或空气条件下，反应温度为130-150℃，反应时间为1h-24h。
30、第二方面，一种含氮杂环鎓盐结构的稠杂环聚电解质，其中，由权上述所述制备方法制备得到。
31、第三方面，一种稠杂环聚电解质的应用，其中：所述稠杂环聚电解质在细胞荧光成像、生物探针或制备细菌抑制和杀伤药物中的应用。
32、本专利技术所述制备方法及所得到的聚合物具有如下优点及有益效果：
33、(1)本专利技术所述的聚合方法所用的单体廉价易得，反应效率高达99.8％，所得聚合物分子量高(重均分子量高达55000，pdi为1.21-2.58)。
34、(2)本专利技术所述的聚合方法可以在空气条件下进行，并以98.8％的产率得到重均分子量为31400、pdi为1.82的主链带电型稠杂环聚电解质。
35、(3)本专利技术所述的稠杂环聚电解质产物很容易分离，只需要在沉淀剂中沉淀一次就可以得到纯度很高本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种含氮杂环鎓盐结构的稠杂环聚电解质的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述稠杂环聚电解质的结构通式如式(1)所示：
3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述将芳香醛单体、芳香胺单体、内炔单体、铑催化剂和添加剂溶解在有机溶剂中，在预设条件下反应，得到反应液，具体包括：
4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述R1选自以下结构式1-26中的任意一种；所述R2选自以下结构式27-41中的任意一种；Ar1、Ar2选自以下结构式29-41中的任意一种；
5.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述反应溶剂选自1,2-二氯乙烷，邻二氯苯，N,N-二甲基甲酰胺，二甲基亚砜中的至少一种；所述的沉淀剂选自甲醇，乙醚，乙醇，丙酮，正己烷中的至少一种。
6.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述芳香醛单体：芳香胺单体：内炔单体的摩尔比为1:1:(0.8-1.2)；所述内炔单体的反应浓度为0.1-0.3mol/L。
7.根据权利要求1所述的制备
8.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述预设条件包括：惰性气体氛围或空气条件下，反应温度为130-150℃，反应时间为1h-24h。
9.一种含氮杂环鎓盐结构的稠杂环聚电解质，其特征在于，由权利要求1-8任一所述制备方法制备得到。
10.根据权利要求9所述稠杂环聚电解质的应用，其特征在于：所述稠杂环聚电解质在细胞荧光成像、生物探针或制备细菌抑制和杀伤药物中的应用。
...【技术特征摘要】
1.一种含氮杂环鎓盐结构的稠杂环聚电解质的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述稠杂环聚电解质的结构通式如式(1)所示：
3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述将芳香醛单体、芳香胺单体、内炔单体、铑催化剂和添加剂溶解在有机溶剂中，在预设条件下反应，得到反应液，具体包括：
4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述r1选自以下结构式1-26中的任意一种；所述r2选自以下结构式27-41中的任意一种；ar1、ar2选自以下结构式29-41中的任意一种；
5.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述反应溶剂选自1,2-二氯乙烷，邻二氯苯，n,n-二甲基甲酰胺，二甲基亚砜中的至少一种；所述的沉淀剂选自甲醇，乙醚，乙醇，丙酮，正己烷中的至少一种。
6.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述芳香醛单体：芳香胺单体：内炔单体的摩尔比为...
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