[发明专利]一种具有聚集诱导稀土发光特性的高分子的制备方法

说明书

本发明公开了一种具有聚集诱导稀土发光特性的高分子的制备方法，具体包括如下步骤：步骤1，制备4'‑(4‑异丙烯基‑苯氧基)‑[2,2'；6',2”]三联吡啶；步骤2，根据步骤1所得产物合成配合高分子；步骤3，根据步骤2所得产物制备铽金属高分子。该方法制得金属高分子结构稳定且具有两亲性和低毒性。

技术领域

本发明属于高分子材料技术领域，涉及一种具有聚集诱导稀土发光特性的高分子的制备方法。

背景技术

在高分子材料科学发展过程中，人们已经不仅仅满足于高分子材料的固有特性，而是更加关注具有特种性能如耐高低温、耐老化、特优电性能及一些特殊功能如光、电、磁、声的特种材料的研究和开发。稀土因其电子结构的特殊性而具有光、电、磁等特性，这些特性是人们制备稀土金属高分子材料的强大动力。稀土金属高分子表现出如下的优点：(1)亮度高、化学稳定好；(2)掺杂不同的稀土离子可以制备出各种不同特征的发光体；(3)发光寿命比普通原子激发态寿命长得多。但是，由于三价稀土离子在紫外光区的吸收系数很小，发光效率低，就需要在紫外光区有较强的吸收有机高分子配体作为“天线”，将激发态能量通过无辐射跃迁的方式传递给稀土离子的发射态，从而敏化稀土离子的发光，这就是天线效应。因此，可通过将稀土离子与有机高分子配体配位来弥补稀土离子在紫外-可见光区的吸收系数小的缺陷。有机高分子配体需满足以下要求：(a)配体吸光强度好；(b)配体-稀土间能量传递的效率高；(c)发射态具有适当的能量，且寿命适中。目前应用最广泛的三种配体为β-二酮类、有机羧酸类、超分子大环类。

聚集诱导发光(AIE)是指一类荧光生色团在溶液状态下微弱发光甚至不发光,而在固态或聚集状态下荧光显著增强的一种光物理现象。将AIE与稀土金属特征发光相结合，具有AIE活性的稀土金属高分子材料将会有更广泛的应用。

发明内容

本发明的目的是提供一种具有聚集诱导稀土发光特性的高分子的制备方法，该方法制得金属高分子结构稳定、具有两亲性，亮度高且在固态时有优异特征发光。

本发明所采用的技术方案是，一种具有聚集诱导稀土发光特性的高分子的制备方法，具体包括如下步骤：

步骤1，制备4'-(4-异丙烯基-苯氧基)-[2,2'；6',2”]三联吡啶；

步骤2，根据步骤1所得产物合成配合高分子；

步骤3，根据步骤2所得产物制备铽金属高分子。

本发明的特点还在于：

步骤1的具体过程为：

将1-氯-4-乙烯基苯和1-(6-乙酰基-4-羟基-吡啶-2-基)-乙酮以1:1的摩尔比混合溶于四氢呋喃中，在室温下搅拌混合物反应24～48小时后得到1-[4-异丙烯基-6-(2-吡啶-1-基-乙酰基)-吡啶-2-基]-2-吡啶-1-基-乙酮；再加入2倍于1-氯-4-乙烯基苯的吡啶和等比于1-氯-4-乙烯基苯的碘晶体继续反应，将混合物搅拌30～60分钟，形成浅黄色固体为1-[4-异丙烯基-6-(2-吡啶-1-基-乙酰基)-吡啶-2-基]-2-吡啶-1-基-乙酮；再加入等比于1-氯-4-乙烯基苯的丁烯醛，分三次加入5倍于1-氯-4-乙烯基苯的醋酸铵加入到反应溶液中，并将溶液再回流12～24小时；过滤收集所得浅黄色固体即为4'-(4-异丙烯基-苯氧基)-[2,2'；6',2”]三联吡啶。

步骤2的具体步骤为：

取步骤1的产物和偶氮二异丁腈以4:1的摩尔比混合并搅拌，再将相当于偶氮二异丁腈1.2倍当量和160倍当量的四氢呋喃和N,N-二甲基丙烯酰胺加入到混合物中搅拌0.5～1.5小时后封入反应釜中在100℃下反应4～6小时后终止反应，得到橙色块状颗粒，将橙色块状颗粒溶于丙酮中沉淀，过滤后干燥得到橙黄色粉末：聚{N,N-二甲基丙烯酰胺}-co-{4'-(4-异丙烯基-苯氧基)-[2,2'；6',2”]三联吡啶}。

步骤3的具体过程为：