[发明专利]一种无重原子无定形态的纯有机长寿命室温磷光聚合物材料的制备方法

说明书

本发明涉及一种无重原子无定形态的纯有机长寿命室温磷光聚合物材料的制备方法，属于有机发光材料领域。该方法适用于大部分含氧官能团的芳香环磷光单体，通过与丙烯酰胺简单的共聚，得到了具有长寿命室温磷光发光特性的纯有机聚合物材料。本发明不使用昂贵的重金属，体系中不含溴等卤素重原子，原料简单易得，制备方法简便，而且所得到的材料发光性能优良、水溶且无毒，可以应用于很多领域。

技术领域

本发明涉及一种无重原子无定形态的纯有机长寿命室温磷光聚合物材料的制备方法，属于有机发光材料领域。

背景技术

有机室温磷光材料在生物成像、化学传感等方面都有着广泛的应用，特别需要有一种简便的制备方法和加工过程。目前室温磷光材料主要集中在贵金属络合物方面，而贵金属成本昂贵且对生物体有害，同时现有的纯有机室温磷光材料往往含有卤素重原子，加大了合成过程中的难度以及危险性。当前纯有机室温磷光材料主要是晶态的，这需要严格的培养条件并且过程不可控，此类材料较不稳定，容易失去发光性质。同时卤素重原子体系会增加材料的成本，重原子的存在也具有相对的毒性，并且分子设计亦有所局限。因此发展无卤素重原子无定形态的纯有机长寿命室温磷光聚合物材料显得非常有必要。

为了克服晶态纯有机室温磷光材料的缺点，本发明主要通过使用纯有机室温磷光单体与丙烯酰胺共聚得到室温磷光聚合物材料，得到的是无定形的聚合物粉末，后处理简单。与常用的有机金属络合物和含卤素重原子的体系相比，本发明采用的是无重原子的纯有机体系，降低了合成难度和成本，得到的产物也无毒，此外，可以通过结构设计调节材料的发光颜色，材料在室温以及非晶态下具有较强的室温磷光发光特性和长时间的磷光寿命，克服了以往晶态材料在非晶态下无室温磷光和制备困难的缺点，大大促进了无重原子纯有机室温磷光材料的发展。

发明内容

针对现有技术存在的缺点，本发明的目的在于提供一种简便的无重原子无定形态的纯有机长寿命室温磷光聚合物材料的制备方法。

本发明的技术方案：一种无重原子无定形态的纯有机长寿命室温磷光聚合物材料的制备方法，在带有含氧官能团的芳香环的基础上，通过与丙烯酰胺简单的共聚，得到了具有室温磷光发光特性的纯有机聚合物材料；其特征在于，具体步骤如下：

(1)磷光单体的制备

在带有含氧官能团的芳香环的基础上，修饰上末端带烯烃双键的链即可，具体结构(但不限于以下结构)如下：

(2)磷光单体/丙烯酰胺共聚物的制备

磷光单体和丙烯酰胺溶解在2～5mL的有机溶剂中，其中磷光单体和丙烯酰胺的摩尔比是1：10～1：100，并加入偶氮二异丁腈作为引发剂，引发剂用量与磷光单体的质量比为1： 8～1：30，体系除氧30min，在65℃反应12h；所得产物滴入甲醇中打浆，抽滤干燥后得到纯有机室温磷光聚合物材料。

所述步骤(1)中的磷光单体中含羰基官能团的位置、个数和种类不限，修饰的末端带烯烃双键的链的长度和方式不限，步骤(2)中的溶剂为N,N-二甲基甲酰胺或二甲基亚砜，引发剂不限于偶氮二异丁腈。

与现有技术相比，本发明具有如下显著的优点：按本发明制备的无重原子纯有机室温磷光聚合物在室温下具有很强的发光性质，长时间的发光寿命且是无定形态，克服以往纯有机室温磷光材料只能在低温、除氧气或晶态下发光的缺点；无定形粉末的产物状态，利于进一步加工；由于没有贵金属和重原子的参与，大大降低了成本和合成难度；磷光单体的制备简单，聚合过程和后处理都比较简便；生成的聚合物水溶且无毒，大大扩展了其应用；可以通过改变不同的磷光单体来调节发射峰的位置以实现不同的目的。

附图说明

图1为本发明无重原子无定形态的纯有机长寿命室温磷光聚合物材料的制备方法的实施例1制备的磷光聚合物的谱图，其中标号1为紫外可见吸收光谱，标号2为室温磷光发射光谱，插图为寿命谱图；