[发明专利]一种聚2-巯基-1，3，4-噻二唑纳米颗粒及其合成方法和用途

说明书

本发明公开了一种聚2‑巯基‑1,3,4‑噻二唑纳米颗粒及其合成方法和用途，该方法1)将2‑巯基‑1,3,4‑噻二唑单体溶于有机溶剂中，制得2‑巯基‑1,3,4‑噻二唑单体的有机溶液；2)将氧化剂溶解在有机溶剂中制得氧化剂的有机溶液；3)将2‑巯基‑1,3,4‑噻二唑单体有机溶液和氧化剂有机溶液分别置于5‑50℃下平衡10min；4)将氧化剂有机溶液和2‑巯基‑1,3,4‑噻二唑单体有机溶液混合，沉淀依次用去离子水和无水乙醇洗涤至洗涤溶剂无色为止，干燥至恒重即可得到聚2‑巯基‑1,3,4‑噻二唑，应用于重金属离子吸附剂、荧光材料、抗菌剂、传感器领域。

技术领域

本发明涉及有机高分子功能材料领域，特别涉及一种聚2-巯基-1,3,4-噻二唑纳米颗粒及其合成方法和用途。

背景技术

2-巯基-1,3,4-噻二唑聚合物是一种由含N、S杂原子的五元芳香杂环聚合物，这种芳香聚合物不仅融合了聚苯胺、聚吡咯和聚噻吩等常见芳香聚合物的化学、电子结构特性，而且自身含有较多配位能力较强的N、S原子，可以与多种金属形成螯合物，因而具有较好的重金属吸附能力。

2-巯基-1,3,4-噻二唑聚合物的主链含有交替的单双键结构从而形成大π共轭体系,π电子在共轭体系中会产生离域化现象，从而有大量的电子载流子产生，赋予2-巯基-1,3,4-噻二唑聚合物一定的荧光发射能力。与此同时，2-巯基-1,3,4-噻二唑聚合物中的氮、硫原子对细菌体内蛋白质中脱氧核糖核酸的碱基形成氢键起到破坏作用，而且此类聚合物具有高电荷密度的特点，能够很好地与细菌细胞膜中带有负电荷的膜蛋白和磷脂水解产物结合，从而破坏细菌的脱氧核糖核酸，使之不能复制DNA而凋亡，预示2-巯基-1,3,4-噻二唑聚合物很可能具有良好的抗菌性能。此外，含1,3,4-噻二唑环聚合物通常具有良好的吸附性能及电催化活性，能够吸附并且电催化氧化许多种生物相关分子，此类聚合物修饰的电极作为生物传感器在检测存在于生物活体中或本身具有生物活性的分子方面具有很大的优势。由此可见，2-巯基-1,3,4-噻二唑聚合物是集重金属离子吸附、荧光、抗菌、传感功能于一身的新一代多功能芳香杂环聚合物材料，其研究开发具有重要的理论价值和实际意义。

Jian-HuaQin等人将0.4mmol的[1,3-丙二基双(硫)]双[1,3,4-噻二唑]与0.1mmol的Cu(ClO₄)₂在10mL的甲醇溶液中反应几分钟得到淡蓝色固体，然后用丙酮洗涤，过滤并自然晾干，所得固体再用乙腈溶解，再向溶液中加入乙醚可析出相应的{[Cu(C₇H₈N₄S₄)₄](ClO₄)₂}_n配位聚合物单晶。然而，迄今为止，尚未发现关于2-巯基-1,3,4-噻二唑聚合物合成方面的报道。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种聚2-巯基-1,3,4-噻二唑纳米颗粒及其合成方法和用途，经济有效、具有良好收率、制备工艺简单和普遍适用性，以解决现有技术中导致的上述多项缺陷。

为实现上述目的，本发明提供以下的技术方案：一种聚2-巯基-1,3,4-噻二唑纳米颗粒，其分子链重复结构单元为：

其中n≥1。

一种聚2-巯基-1,3,4-噻二唑纳米颗粒的合成方法，包括以下步骤：

1)按摩尔体积比5:(1-8)mmol/mL将2-巯基-1,3,4-噻二唑单体溶于有机溶剂中，制得2-巯基-1,3,4-噻二唑单体的有机溶液；

2)按摩尔体积比(2.5-20):10mmol/mL将氧化剂溶解在有机溶剂中制得氧化剂的有机溶液；

3)将2-巯基-1,3,4-噻二唑单体有机溶液和氧化剂有机溶液分别置于5-50℃下平衡10min；