[发明专利]一种基于柱[n]芳烃共轭聚合物的3D交联超分子聚合物及其制备方法与应用

说明书

本发明公开了一种基于柱[n]芳烃共轭聚合物的3D交联超分子聚合物及其制备方法与应用。所述制备方法包括如下步骤：将共轭聚合物主体分子与共轭客体分子按一定比例混合，形成所述基于柱[n]芳烃共轭聚合物的3D交联超分子聚合物。本发明提供的聚合物具有良好的成膜性质，主体与客体分子分别为能量供体与受体，通过天线效应及荧光共振能量转移（FRET）机理，能量可以由主体转移给客体，体现出客体的颜色；依据该柱[n]芳烃共轭聚合物3D交联超分子聚合物在液体环境和固态下表现出的性质不同，其薄膜及喷涂负载物呈现多刺激变色性质，可用作可擦写、加密书写材料。

技术领域

本发明涉及超分子自组装材料和有机发光材料技术领域，具体涉及一种基于柱[n]芳烃共轭聚合物的3D交联超分子聚合物及其制备方法与其在可擦写材料及加密书写中的应用。

背景技术

可擦写的光学材料，由于其在数据存储、信息加密、信号开关等方面有潜在应用价值，得到了广泛的关注。现有的可擦写的光学材料主要是基于光至变色的开关分子，如二芳基乙烯、螺吡喃、偶氮苯等。而光至变色分子自身有很强的光敏感性，在光照下，容易出现分子的顺反转化或开关环等情况，使其存储的信息失效；其抗疲劳性也有待提高。开发一种新型的、耐久的、不基于光致变色的顺反异构分子的可擦写材料显得十分有必要。

超分子自组装体系由于其制备容易、应用范围广等特点，受到了越来越多的关注。而柱[n]芳烃作为新一代的大环主体化合物，由于其结构特殊、主客体性能好，更是引起了科研工作者们越来越多的研究兴趣。其中基于柱[n]芳烃的共轭聚合物主体分子既有共轭聚合物结构稳定和信号放大效应，又有柱[n]芳烃主体分子的主客体络合性质，而其用在构建柱[n]芳烃共轭聚合物3D交联超分子聚合物，并用于可擦写与加密书写材料，表现出非常强的新颖性。

柱[n]芳烃共轭聚合物3D交联超分子聚合物用于可擦写与加密书写材料与光控开关分子机理不同，不是由分子内分子自身的开关环或者顺反变化实现的，而是通过分子间超分子结构的构建与解离来实现的。对光照稳定，抗疲劳性也更好。目前，利用超分子主客体络合实现可擦写及加密书写的实例还没有报道。

发明内容

为了克服现有技术存在的不足，本发明的目的是提供一种柱[n]芳烃共轭聚合物3D交联超分子聚合物及其制备方法与应用。

本发明的目的通过如下技术方案实现。

本发明提供一种柱[n]芳烃共轭聚合物3D交联超分子聚合物，并用于可擦写及加密材料。其中，聚合物主体主链含有柱[n]芳烃结构，客体有两个结合位点，能结合并拉近于柱[n]芳烃聚合物主体分子，形成3D网络结构。聚合物主体分子与客体分子都设计成为共轭结构，有大π键，有利于能量的传递，并体现出共轭聚合物的信号放大效应。同时，在共轭聚合物主体分子的设计上，将经典的具有聚集诱导荧光增强(AIEE)效应的四苯基乙烯单元设计在聚合物的主链，使主客体自组装形成聚集体时，有更好的发光性能，并抑制聚集带来的聚集诱导荧光焠灭(ACQ)效应。

本发明提供的一种基于柱[n]芳烃共轭聚合物的3D交联超分子聚合物的制备方法，包括如下的步骤：

将共轭聚合物主体分子与共轭客体分子混合(共轭聚合物主体分子：共轭客体分子的摩尔当量比为100:50-100:0.05；混合时为主体与客体分子的溶液态(溶剂为四氢呋喃、氯仿、二氯甲烷、甲苯、丙酮等，溶液浓度为10M-1×10^-6M浓度范围)混合，共轭聚合物主体分子和共轭客体分子溶液浓度均为10M-1×10^-6M浓度范围，组装成所述基于柱[n]芳烃共轭聚合物的3D交联超分子聚合物。

进一步地，主链含有柱[n]芳烃和四苯乙烯单元线型的所述共轭聚合物主体分子，其结构通式如下所示：