[发明专利]一种光响应型智能纳米开关及其制备方法与应用

权利要求书

1.一种光响应型智能纳米开关，其特征在于，其智能开关的闭合状态结构如式(1)所示，智能开关的打开状态的结构如式(2)所示：

2.一种光响应型智能纳米开关的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

(1)制备2-(3’,3’-二甲基-6-硝基螺[苯并吡喃-2,2’-吲哚林]-1’甲基)乙酸：1-(2-羧乙基)-2,3,3-三甲基吲哚啉和5-硝基水杨醛加入乙醇中，60～90℃加热12～24h后停止，提纯得到产物；

(2)制备含丙烯酸的2-(3’,3’-二甲基-6-硝基螺[苯并吡喃-2,2’-吲哚林]化合物：将步骤(1)获得的产物和含丙烯酸化合物溶于四氢呋喃中，加入一定量的4-二甲氨基吡啶和N,N’-二环己基碳二亚胺，先冰浴条件下反应2～8h，后常温反应12～24h，反应后除去粗渣纯化得到产物；

(3)制备纳米纤维素引发剂：往纳米纤维素中加入一定量的吡啶和溴代异丁酰溴，室温下反应12～36h，提纯得到产物；

(4)进行2段原子转移自由基聚合反应：将步骤(3)的产物和步骤(2) 产物分别加入二甲基二酰胺中，加入催化剂和配体进行反应，纯化后得到产物；

(5)纳米胶束的制备：将步骤(4)的产物加入水或缓冲溶液中配制成一定浓度的溶液，得到光响应型智能纳米开关。

3.根据权利要求2所述的一种光响应型智能纳米开关的制备方法，其特征在于，步骤(1)中1-(2-羧乙基)-2,3,3-三甲基吲哚啉和5-硝基水杨醛质量比为1：(1.25～2)。

4.根据权利要求2所述的一种光响应型智能纳米开关的制备方法，其特征在于，步骤(2)所述的含丙烯酸化合物为甲基丙烯酸羟酯，其中甲基丙烯酸羟酯、2-(3’,3’-二甲基-6-硝基螺[苯并吡喃-2,2’-吲哚林]-1’甲基)乙酸、4-二甲氨基吡啶、N,N’-二环己基碳二亚胺的物质量比为(18～20):(8～10):(1～3):(1～3)。

5.根据权利要求2所述的一种光响应型智能纳米开关的制备方法，其特征在于，步骤(3)中纳米纤维素、吡啶、溴代异丁酰溴物质量比为(1～3):(8～10):(1～3)。

6.根据权利要求2所述的一种光响应型智能纳米开关的制备方法，其特征在于，步骤(3)所述的纳米纤维素通过TEMPO氧化法制备得到，其中：每克绝干纤维原料需0.02～0.05g TEMPO试剂，3～5mmol NaClO和0.1～0.3g NaBr，浆浓为1％～4％；制得纳米纤维素后于-40℃～0℃冷冻干燥备用。

7.根据权利要求2所述的一种光响应型智能纳米开关的制备方法，其特征在于，步骤(3)的反应时间为12～24h。

8.根据权利要求2所述的一种光响应型智能纳米开关的制备方法，其特征在于，步骤(4)所述的催化剂为溴化亚铜，配体为三(2-二甲氨基乙基)胺，且原子转移自由基聚合在氮气保护下进行，步骤(2)的产物、步骤(3)的产物、催化剂和配体加入装有乙酸乙酯的封管中，70℃反应12～24h后，用四氢呋喃稀释，超声波处理30分钟后离心分析，所得产品真空干燥24h。

9.权利要求1所述的一种光响应型智能纳米开关在医药领域中的应用。