主链含冠醚的新型水溶性发光高分子的合成与表征

Water-soluble luminescent polyelectrolytes have attracted much interest owing to their wide-ranging application potential in the development of fluorescent sensors.With the seemingly ordinary structure, the simple but innovative concept of crown ethers had a significant influence on the field of chemistry.We hope that new water-soluble luminescent polymers could be synthesized by introducing the crown ether group into main chain of the polymer,and good water solubility and chemical sensitivity could be anticipated.Water-soluble luminescent polyelectrolytes will find wide applications in fluorescent sensor applications which results from ion-selective crown ether group.Development of new water-soluble conjugated polyelectrolytes and study of their fluorescence sensing behavior not only provide new fluorescent groups for fluorescent sensors, but also give a new opportunity to understand the potential contribution of dynamics to molecular recognition.

水溶性发光高分子荧光传感器是当前国际上的研究热点之一，冠醚化学是化学传感领域传统研究的热点之一。本项目在前人工作基础上，旨在结合这两者的优势，设计合成主链含冠醚基团的新型水溶性发光高分子，并进一步研究其荧光传感行为。通过分子设计在水溶性发光高分子主链引入冠醚基团，预期可以实现水溶性的改善；更重要的是，基于冠醚对金属离子的选择性配合作用和对小分子的识别能力，目标高分子将有着很广泛的检测范围。开发新的水溶性发光高分子、研究它们的荧光传感机制，不仅可不断的为荧光化学传感器提供新的发光基团而且也为研究分子识别过程中主/客体反应的动力学和机制问题、搞清识别过程和研究识别反应作用的强弱问题等提供一种新的方法。申请发明专利1～2项,在国内外重要学术刊物上发表有影响的研究论文1～2篇。

水溶性发光高分子是当前国际上的研究热点。本项目在前人工作基础上，设计合成了系列新型水溶性发光高分子，并研究了其荧光传感行为及其荧光传感机制。项目以芴醇为基础，使用室温下环境友好的基于三氟化硼乙醚的傅克反应，避免直接用金属催化的碳碳偶联反应，合成了“日”字形、“口”字形等框架结构分子为代表的系列芴基有机纳米材料，相比于对比分子，此类新型纳米格子类材料有更好的热稳定性、电化学稳定性和光谱稳定性。用其做为发光层制备了简单的发光器件，虽然目前的电致发光性能不是特别令人满意，但是由于其在热稳定性、电化学稳定性、光谱稳定性上有着良好的表现，同时，新型“格子”型分子可表现较高的发光量子效率，此类“格子”型分子的设计思路和制备方法为我们制备下一代一维、二维乃至三维材料提供了新的思路，有望作为新一代有机半导体应用于有机电子器件；以齐聚芴醇为基础通过Suzuki反应设计合成了系列立体阻碍基齐聚芴的超分子聚合物半导体材料，研究了其聚集g带的产生机理，结果表明芴酮缺陷只是g-带产生的有效条件而非有效充分条件。项目发明了一种应用于有机薄膜器件工艺的水基有机纳米墨水，并申请发明专利，由于摒弃了传统溶液加工中使用的大量挥发性有毒有机溶剂，具有节能、健康、环境友好、成本低廉等优势。在本项目资助下，累计发表9篇SCI论文，申请7项发明专利，其中已获授权发明专利3项，培养硕士研究生4名。