[发明专利]一种光致变色嵌段共聚物的制备方法

权利要求书

1.一种光致变色嵌段共聚物的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

步骤1，乙烯基螺吡喃变色单体(SPMA)的制备：在三口烧瓶中加入5-6gN-羟乙基-3,3-二甲基-6-硝基吲哚啉螺吡喃(SP-OH)和60-80ml二氯甲烷，在0-5℃冰水浴氮气保护条件下中速搅拌，利用展开剂进行TLC点板追踪，加入吡啶2-5g作为缚酸剂；量取2-5g甲基丙烯酰氯混合10-15ml二氯甲烷加入到恒压滴液漏斗中，然后逐滴加入到三口烧瓶中，在30min之内，0-5℃搅拌0.5h后，升温至25-30℃，继续反应，利用展开剂进行TLC点板追踪，至原料点消失或基本看不见为止；然后先用去离子水萃取洗涤分液，去除吡啶的盐酸盐，所得到产物经过旋转蒸发除去溶剂二氯甲烷，所得深紫红色产物，通过柱层析硅胶快速色谱柱进一步提纯，利用体积比为5:1的石油醚和乙酸乙酯的混合液作为洗脱剂，旋转蒸发得到浅绿色SPMA；

步骤2，螺吡喃大分子引发剂(PSPMA-Br)的制备：先对Schlenk瓶进行烧瓶-抽真空-通氮气处理，将单体SPMA1.0-1.5g、引发剂2-溴异丁酸乙酯15-20μl、配体N,N,N’,N”,N”-五甲基二亚乙基三胺44-55μl、溶剂THF5-6ml和甲醇1-1.5ml加入到Schlenk瓶中，后进一步脱气，液氮冷冻-抽真空-解冻循环三次，在最后一次冷冻后迅速称量0.01-0.02g催化剂溴化亚铜加入其中，并加入磁子，超声使其均匀分散，解冻后置于40-45℃水浴中反应4-6h并通氮气进行保护；然后将反应后产物暴露在空气中，冷却至室温后，倾倒入大量甲醇中沉淀，并反复用四氢呋喃和甲醇洗涤至少三次至颜色变浅，离心分离得到产物，真空40-45℃干燥，得到最终浅蓝色固体PSPMA-Br；

步骤3，螺吡喃甲基丙烯酸甲酯嵌段共聚物(PSPMA-g-PMMA)的制备：先对Schlenk瓶进行烧瓶-抽真空-通氮气处理，反复循环三次，向Schlenk瓶加入单体甲基丙烯酸甲酯10-12ml、引发剂PSPMA-Br0.2-0.3g，配体PMDETA35-40μl、溶剂THF10-15ml和甲醇3-5ml，然后进一步脱气，液氮冷冻-抽真空-解冻循环三次，在最后一次冷冻后迅速称量0.12-0.15g催化剂溴化亚铜加入其中，并加入磁子，使用超声波使其均匀分散，解冻后置于40-45℃水浴中反应6-8h通入氮气保护；然后将混合物暴露在空气中，冷却至室温后，倾倒入大量甲醇中沉淀，离心分离，并反复用THF和甲醇洗涤至颜色变浅，真空40-45℃干燥，最终得到产物为浅绿色固体状的PSPMA-g-PMMA；

步骤4，光致变色纤维的制备：将步骤3所得的PSPMA-g-PMMA以DMF为溶剂，配制浓度20％-25％的纺丝液，并在纺丝液中加入1,10-邻菲罗啉-Tb有机稀土配合物，然后进行静电纺丝，纺丝电压15-22KV，推进速度40-60μm/min，接收距离15-30cm，从而得到在不同紫外光照射下发射不同荧光的多基变色纳微米纤维。

2.根据权利要求1所述的一种光致变色嵌段共聚物的制备方法，其特征在于，所述展开剂为石油醚和乙酸乙酯按5:1的体积比例混合制得。

3.根据权利要求1所述的一种光致变色嵌段共聚物的制备方法，其特征在于，所述多基变色纳微米纤维在不同紫外波长激发下可实现多基变色效果：当使用360-367nm紫外光照射纤维样品时其显示红色；当使用254-295nm紫外光照射时显示出绿色；当使用360-367nm中的任一波长和254-295nm中的任一波长的紫外光共同激发时则显现出黄色；当将紫外光撤去后，所制备的纳微米纤维呈现为紫色；通过加热样品可瞬时变为白色；此变色过程可无限次循环。