[发明专利]单层荧光共轭聚合物膜及其制备方法

权利要求书

1.一种单层荧光共轭聚合物膜，其特征在于：在芴的碳-9，碳-9’上引入长链脂肪烃基，在1，4-对二碘苯的碳-2，碳-5上引入长链烷氧基，并将两类单体共聚，形成聚合物，同时，聚合物被固载在基质材料表面，形成单层荧光共轭聚合物膜材料。

2.根据权利要求1所述的单层荧光共轭聚合物膜，其特征在于所述的基质材料的表面修饰叠氮官能团。

3.根据权利要求1或2所述的单层荧光共轭聚合物膜，其特征在于所述的基质材料为硅片、石英和玻璃中的一种。

4.根据权利要求1所述的单层荧光共轭聚合物膜，其特征在于所述的聚合物膜具有下述的结构：

其中，R₁为C_nH_2n+1或C_nH_2nOH，n为10～20；

R₂为C_mH_2m+1，m为10～20；

k为聚合物的重复单元数；

为固载在基质材料上的聚合物。

5.根据权利要求4所述的单层荧光共轭聚合物膜，其特征在于所述的聚合物膜具有下述结构：

其中为固载在基质材料上的聚合物。

6.一种单层荧光共轭聚合物膜的制备方法，其特征在于包括以下步骤：

步骤一：基质材料的制备：依次用丙酮、甲醇和水超声洗涤基质材料15min，而后用5%的HF酸溶液洗涤5min，用超纯水洗涤若干次后，再用水虎鱼溶液处理30min，用大量水洗涤后，在100℃下干燥1h；将活化后的基质材料置于圆底烧瓶中，加入10mL甲苯和100mM3-氯丙基硅烷，氮气保护下回流6h，冷却至室温，取出硅片，用大量的甲苯和乙醇洗涤，氮气吹干；再将其加入到10mL NaN₃DMF饱和溶液中，90℃下反应20h，取出硅片后，用水和乙醇洗涤，于40℃下真空干燥12h；

步骤二：2,7-二（乙炔基）-9,9-（R₁）芴单体的制备，其中R₁为C_nH_2n+1或C_nH_2nOH，n为10～20；

步骤三：1,4-二（R₂氧基）-2,5-二碘苯单体的制备，其中R₂为C_mH_2m+1，m为10～20；

步骤四：单层荧光共轭聚合物膜的制备：将2,7-二（乙炔基）-9,9-（R₁）芴、1,4-二（R₂氧基）-2,5-二碘苯、CuI、Pd(Ph₃)₄和基质材料，并在氮气保护下通过注射器加入甲苯和二异丙胺，70℃下反应48h，反应完成后加入甲苯，用NH₄Cl水溶液和饱和食盐水洗涤，加入无水MgSO₄干燥，浓缩，滴入甲醇中沉降，过滤，收集产品，真空干燥，而后用索式提取洗涤48h，即得单层荧光共轭聚合物膜材料。

7.根据权利要求6所述的单层荧光共轭聚合物膜的制备方法，其特征在于所述的2,7-二（乙炔基）-9,9-（R₁）芴单体的制备步骤如下：将2,7-二溴-9,9-（R₁）芴，PdCl₂(PPh₃)₂，CuI和PPh₃，置于两口圆底烧瓶中，并在N₂保护下通过注射器加入无水三乙胺和三甲基硅乙炔，回流12h，反应完成后，冷却至室温，通过旋转蒸发仪去除溶剂，并通过硅胶柱色谱纯化，洗脱机为正己烷，产品为亮黄色固体产物；将此产物溶解于氯仿中，并加入含KOH的甲醇溶液，室温下搅拌8h；而后用水洗涤，并用氯仿洗涤水溶液，合并氯仿层，用水和饱和食盐水洗涤，无水Na₂SO₄干燥，过滤，硅胶柱色谱纯化。