[发明专利]一种稠杂环超支化共轭聚合物及其制备方法和应用

说明书

本发明公开了一种稠杂环超支化共轭聚合物及其制备方法和应用，该聚合物的结构单元如下所示，其利用A3‑coupling反应合成，所用溶剂和催化剂对环境友好，反应条件温和，反应步骤和后处理简单。Hgsupgt;2+/supgt;离子和2’‑氨基苯乙酮对该聚合物溶液的荧光具有明显的淬灭作用，17β‑雌二醇对该聚合物溶液的荧光具有明显的增强作用，可用于Hgsupgt;2+/supgt;离子、17β‑雌二醇和2’‑氨基苯乙酮的检测，不仅操作简单、响应时间短，且对Hgsupgt;2+/supgt;离子、17β‑雌二醇和2’‑氨基苯乙酮的选择性高、检出限低，有望作为化学检测器使用。

技术领域

本发明属于高分子聚合物技术领域，具体涉及一类咪唑并噻唑结构的新型超支化共轭聚合物，以及该聚合物的制备方法和应用。

背景技术

稠杂环超支化共轭聚合物由于具有超支化聚合物和稠杂环共轭聚合物的优点即较低的粘度、较好的溶解性、较高的热稳定性以及较好的生物活性，包括由于共轭结构的存在而产生的电子传输性能及较强的荧光发射，可以被广泛地应用于光电、催化、生物医药、荧光探针以及传感器等各个领域。因此，对稠杂环超支化共轭聚合物的合成与性能的探究具有很大的发展前景，并有望成为一个备受关注的研究热点。传统的过渡金属催化的偶联反应合成稠杂环共轭聚合物的方法底物适用范围窄，且反应单体制备困难。此外，实验中需要使用到的贵金属催化剂，不仅毒性大、对环境不友好，而且价格昂贵、成本高。考虑到这些因素，使用不含稠杂环结构，但含有氮、氧、硫等杂原子的单体，通过环化缩聚反应原位产生结构新颖的稠杂环结构单元的方法会更具优势。

近些年来，由于过渡金属离子在生命体中的重要作用，以及其对环境的影响，它们的检测技术成为了人们关注的焦点。Hg²⁺对人体的危害主要集中在中枢神经系统、消化系统和内脏器官，对呼吸系统、血液和皮肤也有一定影响。Hg²⁺具有持久性、易迁移性和高度的生物富集性，这使它成为目前最受关注的环境污染物之一。对人类产生直接影响的主要是水中汞污染，主要以Hg²⁺形式存在，因此，快速、灵敏检测Hg²⁺对人类生存及保护环境至关重要。

此外，自然界中各种有害物质造成的水体和空气污染已经成为环境保护的一个重大问题。比如17β-雌二醇(17β-estradiol,E2)能够促进动物生长，提高奶牛的产奶量，但是过量摄入E2会干扰机体的内分泌系统，引发生殖系统、免疫系统异常，甚至导致生殖器官癌变。2’-氨基苯乙酮(2AP)属易挥发、不稳定性物质，在国外已被确认为在许多食品中经常出现的一种重要的、具有芳香活性的微量物质。当食品中2AP浓度超过某个感官阈值时，会造成“非典型老化”的不良气味，简称“UTA”现象，这种UTA现象会严重影响食品的口感和风味。此，监测食品中的E2和2’-氨基苯乙酮对保障食品安全具有重要意义。

目前，人们已经研究出很多检测Hg²⁺、17β-雌二醇，2’-氨基苯乙酮的方法，如原子吸收分光光度法、电感耦合等离子体质谱法和高效液相色谱法等。这些检测方法虽然具有良好的选择性，但需要对样品进行复杂处理，而且仪器操作困难，应用受到一定程度的限制。

发明内容

本发明的目的是提供一种用于检测Hg²⁺、17β-雌二醇，2’-氨基苯乙酮具有操作简单、响应时间短，并且具有较高的稳定性和选择性的稠杂环超支化共轭聚合物，以及该聚合物的制备方法和应用。

针对上述目的，本发明所采用的稠杂环超支化共轭聚合物的结构单元如下式所示：

式中R代表OH、Cl、Br、COOH、CN、NH₂、NO₂、COOCH₂CH₃中任意一种，n＝0～7的整数；或者R代表苯环，n＝0。