一种苯并硒二唑的水溶性共轭聚合物及其制备方法与用途
【专利摘要】本发明涉及提供了一种可用来检测重金属离子或类重金属离子的基于苯并硒二唑的共轭聚合物及其制备方法与用途，所述聚合物对某些离子具有良好的荧光响应，可用作荧光传感器。此外，由于该荧光响应，该聚合物可用来与不同的客体分子构建分子逻辑门，从而具有良好的科研价值和应用潜力。
【专利说明】一种苯并硒二唑的水溶性共轭聚合物及其制备方法与用途
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种用于检测重金属离子的可用作荧光传感器的聚合物，更特别地涉 及一种基于苯并硒二唑的共轭聚合物及其制备方法与用途，属于化合物荧光传感器领域。
【背景技术】
[0002] 随着我国工业化和城镇化的发展，整个社会面临的环境污染问题日益突出，工业、 农业、生活等污水长期大量直排入河，河道水质日益恶化，特别是工业污水中含有大量重金 属成分，如铅、汞、镍、铜、镉、铬、铁等，这些重金属离子可以通过食物链在生物组织里富积 起来，造成人体急性或慢性中毒。例如，在常见的重金属污染离子中，Hg 2+危害特别大，且广 泛传播，能导致严重的环境和社会问题；Fe3+虽然是所有活细胞所必须的物质，但过量的存 在亦有致命的危害；此外，铅、镍、铜、镉、铬也都会对环境尤其是水体、土壤等造成严重的危 害。
[0003] 随着整个社会环保意识的提高，重金属离子在水体、土壤中的污染也越来越引起 人们的注意，如能及时准确的测定环境中重金属离子的含量，对及时了解其污染程度、防止 重金属污染、提出有效的处理方法极为重要。
[0004] 对于这些重金属离子的检测人们已经发展出多种方法，如等离子发射光谱法、原 子吸收光谱法、原子发射谱法等，但这些方法存在一些缺陷，譬如这些方法技术要求高，样 品需要预处理、检测不够快速，所使用仪器价格昂贵、维护成本高，检测价格昂贵等，难以广 泛使用。因此，在很多重要的应用场合，人们迫切需要快速、准确、低成本并能选择性地分析 检测这些重金属的方法。
[0005] 荧光传感器是一类能将分子、离子识别事件通过荧光信号有效表达的分子，由于 所用荧光光谱仪简单价廉、灵敏度高、操作方便，因而被人们广泛应用于阳离子、阴离子和 中性分子等被分析物的荧光识别检测，并得到迅速发展。共轭聚合物荧光传感器由于在光 激发的情况下，能量能有效的沿着共轭骨架快速迁移，放大传感信号，这一特点导致其与小 分子荧光传感器相比具有更高的灵敏度。
[0006] 针对该优点，人们已经开发了一些聚合物，这些聚合物中的一些涉及到本发明所 涉及的苯并硒二唑骨架，例如：
[0007] CN102746492A公开了一种共轭主链掺杂的折线型水溶性聚芳撑乙炔，其具有如下 结构式：
[0008]
【权利要求】
1. 一种下式（I)的基于苯并硒二唑的共轭聚合物，所述聚合物具有如下结构：
其中，L1、L2各自独立地为Ch亚烷基； 札、R2、R3各自独立地为CV6烷基； 为与N+配对的阴离子；η为聚合度，且η彡5。
2. 权利要求1所述式（I)的基于苯并硒二唑的共轭聚合物的合成方法，所述方法包括 如下步骤： (1) 在有机溶剂中，下式（IV)化合物和下式（III)化合物在催化剂催化和促进剂存在 下，发生偶联反应，得到下式（II)化合物：
(2) 在有机溶剂中，式（II)化合物与R3-A反应，得到所述式（I)化合物； 其中，RpHLpI^ruA的定义如上，X为卤素。
3. 如权利要求2所述的合成方法，其特征在于：所述催化剂为钯化合物，可为 Pd (PPh3)4、乙酰丙酮钯（PcKacac)2)、乙酸钯、三氟乙酸钯、氯化钯、Na2PdCl4、Pd (NH3) 4C12、 PdCl2 (dppf)、dppePdCl2、Na2PdCl2' PdCl2(CH3CN)2' PdCl2(PPh3)2' Pd (NH3) 4C12、PdCl2(Cod) 中的任何一种或任何多种的混合物；优选地，所述催化剂选自Pd(PPh3)4、乙酰丙酮 钯（PcKacac)2)、乙酸钯、三氟乙酸钯、氯化钯中的任何一种或多种的混合物，最优选为 Pd(PPh3) 4。
4. 如权利要求2或3所述的合成方法，其特征在于：所述促进剂为铜化合物，可为CuI、 CuCl、Cufc、Cu(OTf)、Cu2S04、Cu2S、CuCl2、Cufc2、Cul2、CuS04、乙酸铜、乙酰丙酮铜、Cu(OTf)2 中的任何一种或任何多种的混合物；优选地，所述促进剂为CuI、CuCl、CuBr中的任何一种 或任何多种的混合物；最优先为CuI。
5. 如权利要求2-4任一项所述的合成方法，其特征在于：式（IV)化合物与式（III)化 合物的摩尔比为1:0. 5-1. 5。
6. 如权利要求2-5任一项所述的合成方法，其特征在于：式（IV)化合物与催化剂的摩 尔比为 1:0. 05-0. 2。
7. 如权利要求2-6任一项所述的合成方法，其特征在于：催化剂与促进剂的摩尔比为 1:1-3。
8. 权利要求1所述式（I)化合物用作荧光传感器以检测重金属离子或类重金属离子的 用途。
9. 使用权利要求1所述式（I)化合物而构建的分子逻辑门。
10. 如权利要求所述的分子逻辑门，其特征在于：所述分子逻辑门为INHIBIT分子逻辑 门或頂PLICATION分子逻辑门。
【文档编号】C08G61/12GK104311801SQ201410567169
【公开日】2015年1月28日 申请日期:2014年10月22日 优先权日:2014年10月22日
【发明者】黄小波, 丁金昌, 吴华悦, 刘妙昌, 陈久喜, 雷云祥, 高文霞 申请人:温州大学, 温州职业技术学院