含苯偶酰磷光基团的两亲性交替主链聚合物及其制备方法

本发明涉及交替主链聚合物制备，具体为含苯偶酰磷光基团的两亲性交替主链聚合物及其制备方法。

背景技术：

1、室温磷光(rtp)是一种奇特的光学现象，由于有机室温磷光材料具有长的发射寿命和大的斯托克斯(stokes)位移等特点,因此在有机发光器件、传感器、防伪和生物成像方面有着广泛的应用和潜在应用价值。苯偶酰是典型的具有磷光发光特性的基团，研究表明，羰基和非平面构象有利于纯有机室温磷光的有效发射。由于苯偶酰独特的分子结构，其对外部环境刺激具有一定的动态响应能力，而在以往的报道中，苯偶酰基团大多数运用在小分子的磷光发光中，在聚合物的磷光发光中应用较少，为此，我们提出含苯偶酰磷光基团的两亲性交替主链聚合物及其制备方法。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供含苯偶酰磷光基团的两亲性交替主链聚合物及其制备方法，以解决上述背景技术中提出的问题。

2、为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：含苯偶酰磷光基团的两亲性交替主链聚合物，该聚合物的疏水链段为癸氧4，4′-对苯偶酰醚，该聚合物的亲水链段为不同聚合度的多聚乙二醇链段，在1，4-二氮杂二环[2.2.2]辛烷的催化下，通过聚合反应得到含苯偶酰磷光基团的两亲性交替主链聚合物p(bz10-egm)n，该结构式如下：

3、

4、其中：m＝2,4,6；。

5、进一步的，含苯偶酰磷光基团的两亲性交替主链聚合物的制备方法，应用于所述的含苯偶酰磷光基团的两亲性交替主链聚合物，通过4，4′-对羟基苯偶酰与10-氯-1-癸醇发生取代卤化反应生成羟基封端的癸氧4，4′-对苯偶酰醚，包括以下步骤：

6、s1，使4，4′-对羟基苯偶酰与10-氯-1-癸醇在氮气氛围的碱性环境中，催化剂为碘化钾(ki)，反应溶剂为n,n-二甲基甲酰胺(dmf),反应温度为80℃下反应24h；

7、s2，反复纯化得到羟基封端的癸氧4，4′-对苯偶酰醚。

8、进一步的，不同聚合度的聚乙烯二乙醇醚与丙炔酸发生酯化反应，得到炔基封端的多聚乙二醇，其中，所述不同聚合度的聚乙烯二乙醇醚包括、二乙烯二乙醇醚、四乙烯二乙醇醚、六乙烯二乙醇醚；

9、s1，使不同聚合度的聚乙烯二乙醇醚与丙炔酸在氮气氛围中，催化剂为对甲基苯磺酸·一水合物(p-tsoh)，反应溶剂为甲苯,反应温度为110℃下反应24h；

10、s2，经过柱层析分离得到炔基封端的多聚乙二醇。

11、进一步的，该聚合物的数均分子量在9.0×103～1.5×104g/mol的范围内进行调控，具有1.4～2.2的分子量分布。

12、进一步的，聚合反应所用的催化剂为1，4-二氮杂二环[2.2.2]辛烷。

13、进一步的，构建含苯偶酰磷光基团的两亲性交替主链聚合物的有机溶剂为无水四氢呋喃。

14、进一步的，构建含苯偶酰磷光基团的两亲性交替主链聚合物的温度为25～30℃，反应时长为4～24h，构建该聚合物所用的权利要求2中所述的羟基封端癸氧4，4′-对苯偶酰醚，与权利要求3中所述的炔基封端的多聚乙二醇的摩尔比为1:1。

15、进一步的，聚合反应产物需要沉淀离心，沉淀溶剂为无水乙醚，步骤s1中的4，4′-对羟基苯偶酰与10-氯-1-癸醇的摩尔比为1:3.5。

16、进一步的，步骤s1中的提供碱性环境的物质为碳酸钾，步骤s2中的提纯手段为重结晶。

17、进一步的，不同聚合度的聚乙烯二乙醇醚与丙炔酸的摩尔比为1:4。

18、与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明的聚合物链段有效利用两亲性交替主链和磷光基团苯偶酰的特色优势，通过在苯偶酰的两端接长碳链得到疏水链段，再与不同链段长度的聚乙二醇聚合，从而得到柔性不同的聚合物链。基于聚合物的结构设计，严格控制了亲疏水链段数量比值为1:1，进一步利用环境刺激对后续聚合物薄膜进行不同波长磷光转换之间的调控，为发光材料和智能材料的研究开发提供了新的思路。

技术特征：

1.含苯偶酰磷光基团的两亲性交替主链聚合物，其特征在于，该聚合物的疏水链段为癸氧4，4′-对苯偶酰醚，该聚合物的亲水链段为不同聚合度的多聚乙二醇链段，在1，4-二氮杂二环[2.2.2]辛烷的催化下，通过聚合反应得到含苯偶酰磷光基团的两亲性交替主链聚合物p(bz10-egm)n，该结构式如下图：

2.含苯偶酰磷光基团的两亲性交替主链聚合物的制备方法，应用于权利要求1所述的含苯偶酰磷光基团的两亲性交替主链聚合物，其特征在于，通过4，4′-对羟基苯偶酰与10-氯-1-癸醇发生取代卤化反应生成羟基封端的癸氧4，4′-对苯偶酰醚，包括以下步骤：

3.根据权利要求2所述的含苯偶酰磷光基团的两亲性交替主链聚合物的制备方法，其特征在于，不同聚合度的聚乙烯二乙醇醚与丙炔酸发生酯化反应，得到炔基封端的多聚乙二醇，其中，所述不同聚合度的聚乙烯二乙醇醚包括、二乙烯二乙醇醚、四乙烯二乙醇醚、六乙烯二乙醇醚；

4.根据权利要求3所述的含苯偶酰磷光基团的两亲性交替主链聚合物的制备方法，其特征在于：该聚合物的数均分子量在9.0×103～1.5×104g/mol的范围内进行调控，具有1.4～2.2的分子量分布。

5.根据权利要求4所述的含苯偶酰磷光基团的两亲性交替主链聚合物的制备方法，其特征在于：聚合反应所用的催化剂为1，4-二氮杂二环[2.2.2]辛烷。

6.根据权利要求5所述的含苯偶酰磷光基团的两亲性交替主链聚合物的制备方法，其特征在于：构建含苯偶酰磷光基团的两亲性交替主链聚合物的有机溶剂为无水四氢呋喃。

7.根据权利要求6所述的含苯偶酰磷光基团的两亲性交替主链聚合物的制备方法，其特征在于：构建含苯偶酰磷光基团的两亲性交替主链聚合物的温度为25～30℃，反应时长为4～24h，构建该聚合物所用的权利要求2中所述的羟基封端癸氧4，4′-对苯偶酰醚，与权利要求3中所述的炔基封端的多聚乙二醇的摩尔比为1:1。

8.根据权利要求2所述的含苯偶酰磷光基团的两亲性交替主链聚合物的制备方法，其特征在于：聚合反应产物需要沉淀离心，沉淀溶剂为无水乙醚，步骤s1中的4，4′-对羟基苯偶酰与10-氯-1-癸醇的摩尔比为1:3.5。

9.根据权利要求2所述的含苯偶酰磷光基团的两亲性交替主链聚合物的制备方法，其特征在于：步骤s1中的提供碱性环境的物质为碳酸钾，步骤s2中的提纯手段为重结晶。

10.根据权利要求8所述的含苯偶酰磷光基团的两亲性交替主链聚合物的制备方法，其特征在于：不同聚合度的聚乙烯二乙醇醚与丙炔酸的摩尔比为1:4。

技术总结
本发明公开了含苯偶酰磷光基团的两亲性交替主链聚合物及其制备方法，该聚合物的疏水链段为癸氧4，4′‑对苯偶酰醚，该聚合物的亲水链段为不同聚合度的多聚乙二醇链段，在1，4‑二氮杂二环[2.2.2]辛烷的催化下，通过聚合反应得到含苯偶酰磷光基团的两亲性交替主链聚合物P(Bz10‑EGm)n，通过4，4′‑对羟基苯偶酰与10‑氯‑1‑癸醇发生取代卤化反应生成羟基封端的癸氧4，4′‑对苯偶酰醚，包括以下步骤：S1，使4，4′‑对羟基苯偶酰与10‑氯‑1‑癸醇在氮气氛围的碱性环境中。该含苯偶酰磷光基团的两亲性交替主链聚合物及其制备方法，该聚合物具有刺激性响应的特点，在环境给予的一系列刺激下，分子链可以发生重排，进一步形成局部规整有序的构象。

技术研发人员：姚远,李雨竹,杜家蔚,徐彬彬,陶鑫峰,林绍梁
受保护的技术使用者：华东理工大学
技术研发日：
技术公布日：2024/1/15