本发明专利技术涉及一种苯并噁唑基荧光标识RAFT试剂及合成方法和应用,二硫代甲酸盐、氨基二硫代甲酸盐或者三硫代碳酸盐,在碱催化剂作用下,于40~80°C,和对卤代烷基苯基苯并噁唑,在有机溶剂中搅拌4~24h;反应结束后减压除去大量有机溶剂,随后用蒸馏水洗涤,过滤得固体用石油醚重结晶、真空干燥,即得苯并噁唑基荧光标识RAFT试剂。本发明专利技术反应条件温和,过程简单,收率高,产物分离提纯容易。涉及的苯并噁唑基荧光标识RAFT试剂可用来制备荧光标识聚合物,而且所得聚合物链末端和荧光基团之间是通过稳定的C-C键联接,理化性质非常稳定。在制备具有特定结构和分子量的、荧光标识功能的功能高分子方面具有很好的应用前景。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种苯并噁唑基荧光标识RAFT试剂及合成方法和应用,该类RAFT试剂可用来制备结构和分子量可控的苯并噁唑基链末端荧光标识的功能聚合物,属于活性自由基聚合技术合成制备功能性高分子材料的
技术介绍
链末端荧光标识的功能聚合物在化学分析、生物医药、医疗诊断、食品工程及环境科学等领域已经得到了广泛的应用和研究(Sinkeldam Rff, Greco NJ, Tor Y. Chem Rev2010, 110, 2579-2619; Goncal\es MST, Chem Rev 2009, 109, 190 - 212) 开发工艺简单、成本低廉的合成链末端荧光标识的功能聚合物的新工艺或方法具有重要意义。 可逆加成断裂链转移(RAFT)聚合利用二硫代羰基化合物(Z-C(=S)-S-R)作为链转移试剂(RAFT试剂),可以非常简单方便的设计并制备出特定结构与指定分子量和分子量分布的功能性高分子材料(Chiefari J, Chong YK, Ercole F, et al. Macromolecules1998, 31, 5559-5562;Le TP,Moad G,Rizzardo E, et al. W09801478.1998-01.) oRAFT聚合技术制备的聚合物,结构通式为Z-C (=S)-S-n-R,它链的末端保留了 Z和R基团。因此,利用Z和R基团带有荧光性能的RAFT试剂,可以非常简便地制备出结构和分子量可控的、链末端荧光标识的功能聚合物。目前,荧光标识的RAFT试剂已经成为制备荧光标识功能聚合物的最常用方法之一 (Boutevin B, David G, Boyer C. Adv Polym Sci 2007,206,31-135; Bei jaM,Charreyre M-T, Martinho JMG. Prog Polym Sci 2011,36,568-602.)。荧光标识的RAFT试剂合成是RAFT聚合技术制备荧光标识功能聚合物的关键。很多具有突光标识功能的物质,如咔唑(Zhang JH, Dong AJ, Cao TY, et al. EurPolym J2008,44,1071-1080;郭睿威,戚桂村,方道斌.中国专利,CN200410072592, 2005-07;ZhouD, Zhu X, Zhu J, et al. J Polym Sci Part A Polym Chem 2008,46,6198-6205.)、萘(FuJ, Cheng ZP, Zhou N, et al. Polymer 2008, 49, 5431-5438.)、蒽(Zhou NC, Lu LD, ZhuXL, et al. Polym Bull 2006,57,491-498)、菲(Zhu J, Zhu XL, Zhou D, et al. Eur Polym J2004,40,743-749.)、芘(Zhou N, Lu L, Zhu J, et al. Polymer 2007,48,1255-1260.)等,作为Z基团或R基团,已经被用来合成荧光标识功能的RAFT试剂。其中,因为以Z基团功能化的荧光标识RAFT试剂所合成的聚合物的链末端C-S键非常不稳定,容易失去链末端的荧光标识,所以Z基团功能化的荧光标识RAFT试剂的应用受到了严重的制约。R基团功能化的荧光标识RAFT试剂所合成的聚合物末端一般都是通过C-C键与荧光基团联接,化学性质非常稳定,具有更高的应用价值(Bei ja M, Charreyre M-T, Martinho JMG. ProgPolym Sci 2011,36,568-602.)。但是R基团功能化的荧光标识RAFT试剂的合成比较困难。目前,有文献报道,利用带有羟基的蒽、芘等荧光物质和苯甲酸,通过酯化和硫化等多步反应,制备R基团功能化的荧光标识RAFT试剂(Zhou NC, Lu LD, Zhu XL, et al. PolymBull2006, 57, 491-498; Zhou N, Lu L, Zhu J, et al. Polymer 2007,48,1255-1260·)。该方法的反应条件苛刻、收率低。还有文献报道,利用带有羧基或羟基的荧光物质,与R基团带有氨基、羟基或羧基的RAFT试剂反应制备R基团功能化的荧光标识RAFT试剂(Thang SHj ChongYKj Mayadunne RTAj et al. Tetrahedron Lett 1999,40,2435-2438;Chen M,Ghiggino KP,Mau AWHj et a1. Chem Commun 2002, 22, 2276-2277;Prazeres TJV,Beija Mj CharreyreM-Tj et al. Polymer 2010,51,355-367)。但是,这种工艺的合成步骤繁杂、收率很低;此夕卜,这种工艺为提高收率,往往需要用过量的荧光物质,导致产物提纯困难、也增加了制备成本;而且,这种工艺制备的RAFT试剂所合成的聚合物链与荧光基团之间,是通过酯键或酰胺键连接,容易水解失去突光基团(Bei ja M, Charreyre M_T, Martinho JMG. Prog PolymSci2011, 36,568-602.)。此外,值得一提的是,合成R基团功能化的荧光标识RAFT试剂一般需要用到带有特殊反应基团的荧光物质,这类物质往往都不是商业品,难以获得或者合成起来非常困难,这导致最终合成这类荧光标识RAFT试剂成本极高。目前的这种现状,需要开发一种更简便、经济、高效,而且以容易得到的商品化荧光物质为主要原料的,R基团功能化的突光标识RAFT试剂的合成方法。苯并噁唑类荧光物质的荧光明亮,荧光量子产率高,斯托克位移大,是一种应用前景广阔的突光染料(Ohshima A, Momotake A, Arai T. Tetrahedron Lett2004, 45, 9377-9381 ; 34. Taki M, Wolford 几,0,Halloran TV. J Am Chem Soc2004,126,712-713.)。但是,目前还没有关于苯并噁唑基荧光标识RAFT试剂的文献报道。本专利技术利用对卤代烷基苯基苯并噁唑与二硫代甲酸盐、氨基二硫代甲酸盐或者三硫代碳酸盐之间的亲核取代反应,可以非常简便高效地制备苯并噁唑基荧光标识RAFT试剂。再考虑到亲核取代反应的反应条件温和,收率较高,本专利技术所涉及的苯并噁唑基荧光标识RAFT试剂及其制备方法具有很好的应用前景。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种简便、经济、高效的R基团功能化的荧光标识RAFT试齐U,及其基于对卤代烷基苯基苯并噁唑为荧光物质的合成方法及应用。本专利技术的目的是提供一类苯并噁唑基荧光标识RAFT试剂的合成方法。本专利技术合成的苯并噁唑基荧光标识RAFT试剂具有如下结构权利要求1.一类苯并噁唑基荧光标识RAFT试剂,其特征在于该RAFT试剂的R基团为苯甲基苯并噁唑,其结构为 Z 各 S—2.—种权利要求1所述苯并噁唑基荧光标识RAFT试剂的制备方法,其特征在于在有机溶剂中,于碱催化剂本文档来自技高网...
【技术保护点】
一类苯并噁唑基荧光标识RAFT试剂,其特征在于该RAFT试剂的R基团为苯甲基苯并噁唑,其结构为:Z为:Y为:C1~C3的烷基。FDA00002605339100011.jpg,FDA00002605339100012.jpg
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员:张建华,郭睿威,董岸杰,
申请(专利权)人:天津大学,
类型:发明
国别省市:
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