[发明专利]一种发红光的稀土配位诱导纳米高分子的制备方法

说明书

本发明公开了一种发红光的稀土配位诱导纳米高分子的制备方法，具体包括如下步骤：步骤1，制备可聚合的β‑二酮；步骤2，根据步骤1所得产物制备一维高分子；步骤3，根据步骤2所得结果制备纳米高分子。本发明由铕元素与一维高分子以配位诱导法制备了纳米高分子，铕元素与一维高分子的配位结构使纳米高分子结构稳定，可以发射出强烈的红光，在高效荧光和磁共振成像等方面有很好的应用。

技术领域

本发明属于纳米材料技术领域，涉及一种发红光的稀土配位诱导纳米高分子的制备方法。

背景技术

高分子材料是由相对分子质量较高的化合物构成的材料，它的制备及研究属于当前国际前沿研究课题。高分子材料独特的结构和易改性、易加工等特点，使其具有其他材料不可比拟的优异性能。利用纳米分子材料的特殊性质，我们可以将纳米材料添加到高分子材料中并加以修饰，从而得到具有特殊的体积效应、表面效应、量子效应等功能的纳米高分子材料。纳米材料与高分子材料结合，研制出新的高分子材料，可以使传统的高分子材料更加先进，符合日常生产生活需求。换言之，在过去二十年中，纳米高分子材料作为高分子材料重要分支，因其制得的材料成本低，周期短，具有优点，故而被广泛研究。其中，通过金属-配体之间较强的配位作用制备出的高分子材料具有更稳定的纳米结构，因此，通过配位诱导作用制备纳米高分子材料成为当前的一个研究热点。

从La(III)的₄f⁰到Lu(III)的₄f¹⁴，这些逐渐填充的4f轨道的三价镧系元素Ln³⁺在其光学性质中呈现出优秀的特性。例如铕离子(Eu³⁺)具有长的荧光寿命，大的斯托克斯位移和在可见光区域存在特征(红光)窄线带发射。因此，本发明选用铕离子(Eu³⁺)制备纳米高分子材料。

发明内容

本发明的目的是提供一种发红光的稀土配位诱导纳米高分子的制备方法，该方法由铕元素与一维高分子以配位诱导法制备了纳米高分子，铕元素与一维高分子的配位结构使纳米高分子结构稳定，可以发射出强烈的红光，在高效荧光和磁共振成像等方面有很好的应用。

本发明所采用的技术方案是，一种发红光的稀土配位诱导纳米高分子的制备方法，具体包括如下步骤：

步骤1，制备可聚合的β-二酮；

步骤2，根据步骤1所得产物制备一维高分子；

步骤3，根据步骤2所得结果制备纳米高分子。

本发明的特点还在于，

步骤1的具体过程如下：

将4-乙烯基苄氯、碳酸钾和4-羟基苯乙酮以4:1:1的摩尔比溶解在丙酮中并回流15～25小时得黄色溶液，将黄色溶液冷却至室温，倒入冰水中，将淡黄色沉淀物过滤并在乙醚中重结晶，获得白色固体1-(4-(4-乙烯基苄氧基)苯基)-4,4,4-三氟丁烷-1,3-二酮，在室温下，将三氟乙酸乙酯和NaH的混合物加在三氟乙酸乙酯中搅拌8～15分钟，加入1-[4-(4-乙烯基苄氧基)-苯基]-乙酮后通入N₂除氧，在0℃的冰水浴中搅拌1～1.5小时后将温度调回室温继续搅拌3～4小时，搅拌完毕将反应溶液再次冷却至0℃并滴入1mol/L HCl结束反应，再用饱和NaHCO₃溶液中和，再通过硅胶层析法纯化中和后的溶液，得到可聚合的β-二酮。

步骤2的具体过程如下：

将偶氮二异丁腈、β-二酮和二硫代苯甲酸异丁氰基以1:30:30的摩尔比加入到N,N-二甲基甲酰胺中，混合后倒入烧瓶中，再将N-羟乙基丙烯酰胺倒入烧瓶后抽真空并用N₂填充，在75～85℃下反应8.5～9.5小时得到透明固体，向透明固体中加入去离子水进行分散，再用无水丙酮沉淀之后分两次加入丙酮洗涤产物，并用真空干燥产物直至恒重，得到一维高分子。

步骤3的具体过程如下：