一种激活发光材料及其制备方法
【技术领域】
[0001] 本发明设及巧光材料技术领域，尤其是设及一种激活发光材料及其制备方法。
【背景技术】
[0002] 有机发光材料因其广泛的应用已经越来越受到关注，有机发光材料目前主要 应用于生物成像（Chem.Sci.，2012, 3, 984)、电子技术（Adv. Mater. ,2011，23, 926-952 ; Chem. Sci.，2011,2, 2402 ;Chem. Rev. 2007, 107, 1011)、光学技术（Adv. Master.，2012, 24, 1703-1708)和存储介质（Adv. Master.，2012, 24, 1255-1261)等领域，但 由于能量转移W及激态分子（excimers)和激发复合体（exciplexes)的形成而引起的聚集 巧光泽灭（aggregation-caused quenching,AC曲的现象，导致传统的平面染料在固体状态 时发光弱，该些会严重限制平面染料在工程业的应用。
[0003] 2001年，一些发明者发现了一种新型的激活发光分子，该分子聚集对发光过程起 积极作用而不是破坏作用，因此称为"聚集诱导发光"（aggregation-in化ced emission, AI巧分子。AIE分子在溶液状态中发光弱，而在聚集状态中能够有效福射发光（化em. Commun. 2001, 1740, J. Mater. Qiem. 2001, 11, 2974, Qiem. Commun. 2009, 4332, Appl. Phys. Lett. 2007, 91,011111.)。已有人提出分子内运动限制（restriction of intramole州lar motions, RIM)的机制解释AIE现象，通过溶液状态中活跃的分子内运动使激发性电子的能 量煙灭；而聚集状态时通过空间内在本质激活RIM过程，产生大量福射衰减的激发性电子 (J. Phys. Qiem. B2005, 109, 10061, J. Am. Qiem. Soc. 2005, 127, 6335)。
[0004] AIE激活发光利用聚集过程来激活发光，开启了一种用于创造得到W固 态或聚集状态使用的发光材料的新方式。到目前为止，基于RIM机制已经广泛开 发了大量AIE染料并在很多领域广泛应用，如有机发光二极管（OLE化）（J.Mater. Chem. ,2011，21，7210-7216 ;J.Mater. Chem. ,2012, 22, 11018-11021)、化学传感器 (J. Am.畑em. Soc. , 2010, 132, 13951-13953 ;J. Am. Chem. Soc. , 2011, 133, 18775-18784) 等领域，但尚未有关于具有好的生物相容性的AIE染料用于细胞成像方面的报道，该 可能是由于活细胞的复杂性造成的（Adv. Mater.，2011，23, 3298-3202 ;J. Am. Chem. Soc.，2012, 134, 9569-9572)。事实上，在细胞成像中有用的关于AIE染料共性的知识还很 缺乏，因此迫切需要发展生物相容性的AIE染料来扩展其在生物工程领域的应用。
[0005] 另一方面，爆炸物检测在防范恐怖袭击方面起至关重要，近年来，基于爆炸物的恐 怖袭击日益猎嫩，主要因为爆炸物容易制备且可造成大规模伤亡，爆炸物的检测面临诸多 挑战，如爆炸物蒸汽压低和新易爆成分的频繁引入等。爆炸物检测包括气体收集和分析两 个步骤，目前可通过质谱和离子迁移谱分析检测爆炸物，但该些设备造价昂贵、体积庞大和 操作耗时，不能实现在线检测，因此开发廉价易得、高灵敏度检测方法对防止恐怖袭击意义 重大，目前尚未有关于利用AIE激活发光材料用于探测爆炸物的相关报道。
【发明内容】
[0006] 本发明的目的是提供一种激活发光材料及其制备方法，解决现有技术中迫切需要 生物相容性的AIE激活发光材料用于细胞成像W及用于探测爆炸物的问题。
[0007] 本发明解决技术问题所采用的技术方案是：一种激活发光材料，其结构式如下： [000引
【主权项】
1. 一种激活发光材料，其结构式如下：
其中，R1基团为环糊精或聚ε-己内酯，所述聚ε-己内酯具有28-156个重复单元；R2、 R3和 R4基团分别选自于 CnH2n+1、C1(iH7、C12H 9、OC6H5、OC1(iH7、OC 12H9、CnH2nNCS、CnH 2nN3、CnH2nNH2、 CnH2nCl、CnH2nBr、CnH 2nI，其中 n = O ~20。
2. 根据权利要求1所述的激活发光材料，其特征在于，所述R i基团为环糊精，所述激活 发光材料可用于制备染色活细胞的荧光可视剂。
3. 根据权利要求1所述的激活发光材料，其特征在于，所述R蟲团为聚ε -己内醋，所 述激活发光材料可用于探测爆炸物。
4. 一种激活发光材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤： Α、在氮气环境中，低温条件下，将R1基团的化合物、四苯乙烯-CO 2H (TPE-CO2H)和 N，N-二环己基碳二亚胺溶于无水二甲基甲酰胺中； Β、在氮气环境中，暖温至室温条件下搅拌反应直至反应完成； C、 过滤，在剧烈搅拌的条件下将得到的滤液逐滴加入至大量的乙醚中，析出固体物； D、 再次过滤分离得到该固体物，将该固体物在真空条件下烘干，得到激活发光材料。
5. 根据权利要求4所述的激活发光材料的制备方法，其特征在于，在步骤A中，所述R i 基团的化合物为环糊精，所述环糊精、四苯乙烯-CO2H (TPE-CO2H)和N，N-二环己基碳二亚胺 的摩尔比为1 :1 :1，所述环糊精在无水二甲基甲酰胺中的摩尔体积比为1 :30。
6. 根据权利要求4所述的激活发光材料的制备方法，其特征在于，在步骤A中，所述R i 基团化合物为聚ε-己内酯，所述聚ε-己内酯、四苯乙烯-CO2H(TPE-CO2H)和N，N-二环己 基碳二亚胺的摩尔比为1 :8 :2,所述聚ε -己内酯在无水二甲基甲酰胺中的摩尔体积比为 1 ：150〇
7. 根据权利要求4所述的激活发光材料的制备方法，其特征在于，在步骤A中，所述低 温条件为〇°C。
8. 根据权利要求4所述的激活发光材料的制备方法，其特征在于，在步骤B中，在氮气 环境中，暖温至室温条件下搅拌反应3天。
9. 根据权利要求4所述的激活发光材料的制备方法，其特征在于，在步骤D中，烘干温 度为40°C。
【专利摘要】本发明涉及荧光材料技术领域，尤其是涉及一种激活发光材料及其制备方法，激活发光材料结构中通过缩合反应在四苯乙烯上结合不同生物分子，得到具有AIE/AEE特性的生物相容的激活发光材料，这些生物分子包括在溶液状态和固体状态时具有极佳生物相容性并且可水溶的高荧光量子产率的激活发光分子，以及在水溶性介质中能形成纳米片晶的结晶聚合物，制备得到的激活发光材料可以用于活细胞荧光染色以及灵敏探测爆炸物等方面。
【IPC分类】C08B37-16, C09K11-06, G01N21-64, C08G63-91, G01N33-52
【公开号】CN104673275
【申请号】CN201410539977
【发明人】唐本忠, 梁国栋, 秦玮, 林荣业
【申请人】香港科技大学深圳研究院, 香港科技大学
【公开日】2015年6月3日
【申请日】2014年10月14日