[发明专利]噻吩-共-噁二唑作为氧猝灭物质的应用

说明书

技术领域

本发明涉及一种噻吩-共-噁二唑作为氧猝灭物质的应用。

背景技术

在光学氧传感器的制备中，作为发光中心的荧光分子一直是人们研究的热点。选择合适的用于被猝灭的荧光分子对改善传感器的性能是至关重要的。常用的荧光分子有以下几种：1.多环芳烃，如芘和芘二丁酸；2.有机金属配合物，如二亚胺钌配合物；3.杂环化合物，如卟啉等。在以上三种材料中，有机金属配合物尤其是最低激发态为金属向配体电荷转移(MLCT)激发态的过渡金属配合物，因荧光强度和荧光寿命与氧分压存在良好的Stern-Volmer关系、响应速度快、稳定性好等优点，在光学氧传感方面备受关注。其中，中心金属离子主要选择具有d⁶或d⁸电子组态的过渡金属如：Ru(II)、Os(II)、Pt(II)和铱(III)等；而配体一般都是具有双齿或多齿结构的如：联吡啶、邻菲啰啉、苯基吡啶、卟啉配体等。但是，在采用上述过渡金属配合物组装或制备光学氧传感器时，由于有机金属配合物分子自生不具备成膜性且在基材表面的附着能力较弱，需借助一定物理或化学的方法与基质材料(多为聚合物材料等)复合才能实现在基底上的分散、固载或成膜。目前已有的方法主要有：1物理吸附法，是最早采用的便捷方法，但由于荧光分子与基质材料间的作用力较弱，被吸附的荧光分子易被洗脱和剥离，缩短和降低氧传感器的使用寿命和稳定性，限制其应用；2共价键合法，可以有效延长传感器的使用寿命但存在传感器或探针的制备工艺较复杂和可能由于荧光分子与基质发生化学键合而改变其光物理化学特性，导致氧猝灭效应改变等问题；3包埋法，将荧光指示剂物理包埋在多孔介质中，虽然克服了荧光分子被洗脱和易剥离等问题，但对荧光分子的分散度和均匀度要求较高，传感器或探针的制备工艺较复杂。

与有机金属配合物不同，有机聚合物材料具有成膜性好、柔韧度高、表面附着能力强、耐候性好且不易结晶等特点，已在众多领域得到广泛应用。其中，具一维结构和共轭大π键的有机聚合物材料，因其能带隙数值与可见光能量相当及场致发光的本征特性，已成为目前物理或化学发光研究领域的热点。现有的聚合物主要有：聚乙炔、聚吡咯、聚噻吩、聚苯胺、聚对苯、聚苯乙炔、聚芴和聚乙烯咔唑等。其中，取代聚噻吩及其与吸电子基团噁二唑等的共聚物具有发光量子产率较高、在可见光波段有较强吸收、电荷储运能力强、易溶于有机溶剂、成膜性好、稳定性高和耐候性好等优良特性，已在聚合物场致发光方面得到了广泛的关注，并已应用于电致发光显示器和太阳能电池等领域。因此，基于光学氧传感对荧光分子的性能要求，取代聚噻吩及其衍生共聚物良好的光物理性能使之有可能作为一种氧敏指示剂的候选材料。

专利CN 1644580报道了3，4-二烷氧基噻吩及3，4-烷撑基二氧基噻吩-2，5-二羧酸酯及其合成方法；CN1769322报道了一种支链共轭聚噻吩衍生物材料及其制备方法，但合成方法与物质结构与本发明的均不相同。

专利BE 02827209报道了一种含有3，4-二烷氧基噻吩聚合物或共聚物和非水溶剂的组合物，用于产生在给定表面电阻下有改善透明度的料层的印刷墨、印染浆或涂布组合物。JP201010295732报道了聚(3，4-二烷氧基噻吩)和聚阴离子的复合体的水分散体的制造方法，形成透明性和导电性优异的导电性薄膜。

CN1409830A报道了一种聚噻吩在校准液晶中的应用，CN1400210A、CN100999588、CN1470548和CN1911981报道了聚噻吩在光电材料技术领域的应用，CN1438656A报道了一种聚噻吩在透明导电层中的应用。CN1414387A专利报道了一种氧敏感顺磁性生物医学传感器材料，但其只能用于生物医学方面。

CN101614666A报道了以高分子聚合物聚乙烯醇缩丁醛(PVB)为共聚前驱体，以联吡啶钌[Ru(bpy)₃²⁺]为荧光指示剂，用于非水介质中微量溶解氧的测定。但此配合物必须掺杂高分子材料后才能成膜。

中国科学技术大学学报.2008年09期报道了″借助荧光猝灭观测和研究导电高聚物与富勒烯之间的电子转移效率及机理″，并对富勒烯吸收作用对荧光猝灭效率影响进行了校正和推导。″但对链长较短的低聚噻吩(2T～7T)来说，由于不能避开富勒烯的吸收范围而仅对低聚噻吩进行选择性激发，从而导致获取的猝灭率失实″。

目前尚未有3，4-二取代噻吩-共-噁二唑齐聚物用于光学氧传感领域的报道与专利。

发明内容