专利名称：基于2,3,4,5-四苯基硅杂环戊二烯的水溶性聚合物及其制备方法与应用的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种基于2，3，4，5_四苯基硅杂环戊二烯的水溶性聚合物及其制备方法与应用
背景技术：
通常的荧光物质在有机溶剂中才有荧光，而在聚集态时发生荧光淬灭。因此用于化学/生物检测方面的有机荧光物质一般只能在有机溶剂中进行，而更多的被检测物在有机溶剂中的溶解度并不理想，而且大多数有生命活性的物质在有机溶剂中会失去活性从而影响检测结果的可靠性，因此开发水溶性的检测体系成为研究的重点。具有水溶性的有机荧光小分子由于生色团的疏水性导致它们在水溶液中倾向于聚集从而荧光强度低，因此同样存在许多亟待解决的问题，如发光强度弱，检测的灵敏度低等。近些年发展的水溶性荧光量子点和水溶性共轭聚合物引起了广泛关注。水溶性的量子点通常是无机金属化合物纳米颗粒通过表面修饰而赋予其水溶性。但是这类化合物含有重金属，对环境存在一定的污染且用于有生命活性的生物分子检测时同样会导致活性消失的问题。而水溶性共轭聚合物是两亲性分子，主链为刚性的共轭环体，侧链为水溶性基团。对于这类刚性结构的直线型分子，共轭主链的疏水作用和柔性侧链亲水作用这两种作用平衡的结果是在水溶液中形成聚集态，从而也引起荧光削弱，检测灵敏度下降，并且在用于生物分子检测时与生物分子不能充分相互作用。2，3，4，5_四苯基硅杂环戊二烯是一类特殊的有机荧光小分子。它们在有机溶剂中没有荧光而在聚集态和固态时才有很强的荧光。这为它们用于水溶液体系的化学/生物检测提供了可能性。高荧光强度赋予这类化合物高的检测灵敏度。然而在至今已经开展的基于这类化合物的小分子或聚合物的水溶液检测体系中，良好的分散性仍是需要解决的问题。
发明内容
本发明的目的是提供一种基于2，3，4，5_四苯基硅杂环戊二烯的水溶性聚合物及其制备方法与应用。本发明提供的基于2，3，4，5-四苯基硅杂环戊二烯的水溶性聚合物，为式I所示聚
合物，
权利要求
1.式1所示聚合物
2.根据权利要求I所述的聚合物，其特征在于所述式I结构通式中，R1为甲基；R2为羟基；m和η均为1-50的整数。
3.一种制备权利要求I或2所述聚合物的方法，包括如下步骤在自由基引发剂存在的条件下，将权利要求6或7所述式IV所示化合物于有机溶剂中与水溶性单体进行共聚反应，反应完毕得到权利要求I或2所述聚合物。
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于所述有机溶剂选自甲苯、四氢呋喃和二氯甲烷中的至少一种，优选四氢呋喃；所述自由基引发剂为偶氮二异丁腈或过氧化苯甲酰；所述水溶性单体为丙烯酸、甲基丙烯酸、丙烯酰胺或N-异丙基丙烯酰胺；所述自由基引发剂、权利要求6或7所述式IV所示化合物与水溶性单体的摩尔比为O.1-0. 3 1-1. I 1-100，优选O. 2 I 40 ;所述共聚反应步骤中，温度为20_80°C，优选70。。;时间为1-24小时，优选24小时。
5.权利要求I或2所述聚合物在化学检测或生物检测方法中的应用。
6.式IV所示化合物；(式 IV) 所述式IV结构通式中，R1为碳原子数为1-6的烷基、环己基、苯基或对甲基苯基。
7.根据权利要求6所述的化合物，其特征在于所述式IV结构通式中，R1为甲基。
8.一种制备权利要求6或7所述化合物的方法，包括如下步骤在二环己基碳二亚胺和4- 二甲氨基吡啶存在的条件下，将权利要求10或11所述式III所示化合物于有机溶剂中与丙烯酸进行反应，反应完毕得到权利要求6或7所述化合物。
9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于所述有机溶剂选自甲苯、四氢呋喃和二氯甲烷中的至少一种， 优选甲苯； 所述二环己基碳二亚胺、4-二甲氨基吡啶、权利要求10或11所述式III所示化合物和丙烯酸的摩尔比为 1-3 O. 01-0. I 1-1.2 1-10，优选 I. 5 O. 06 I 4 ； 所述反应步骤中，温度为20-80°C，优选25°C ;时间为1-20小时，优选14小时。
10.式III所示化合物，
11.根据权利要求10所述的化合物，其特征在于所述式III结构通式中，R1为甲基。
12.—种制备权利要求10或11所述化合物的方法，包括如下步骤在氯钼酸存在的条件下，将式II所示化合物与对炔基苯胺于有机溶剂中进行反应，反应完毕得到权利要求10或11所述化合物；
13.根据权利要求12所述的方法，其特征在于所述式II结构通式中，R1为甲基；所述有机溶剂选自甲苯、四氢呋喃和二氯甲烷中的至少一种，优选甲苯；所述氯钼酸、式II所示化合物和对炔基苯胺的摩尔比为1X10_6-5X10_6 1-1. I 1-1. 1，优选2X10—6 I I ；所述反应步骤中，温度为20-110°C，优选110°C ;时间为1-24小时，优选24小时。
全文摘要
本发明公开了一种基于2，3，4，5-四苯基硅杂环戊二烯的水溶性聚合物及其制备方法与应用。该聚合物的结构通式如式I所示。本发明以含2，3，4，5-四苯基硅杂环戊二烯的共聚单体与水溶性单体通过自由基共聚反应，合成了一系列以2，3，4，5-四苯基硅杂环戊二烯为侧链结构的水溶性聚合物。本发明提供的聚合物具有良好的发光性能；同时，能溶解于水中，对某些特定的基团或物质具有很好的荧光淬灭或荧光增强效应，能实现在水溶液中的化学/生物检测，这将是一类新型的化学/生物检测材料。
文档编号C08F220/06GK102617779SQ20111003099
公开日2012年8月1日 申请日期2011年1月28日 优先权日2011年1月28日
发明者张运生, 徐彩虹, 李书宏 申请人:中国科学院化学研究所