[发明专利]一种基于吡啶喹喔啉双柱[n]芳烃的纳米粒子及其制备方法与应用

权利要求书

1.一种基于吡啶喹喔啉双柱[n]芳烃的纳米粒子，其特征在于，由吡啶喹喔啉双柱[n]芳烃主体分子H、无荧光客体分子G1及荧光客体分子G2自组装形成，结构如下所示：

结构式中：圆柱代表柱[n]芳烃单元，粗线代表吡啶喹喔啉基团，两个圆柱和一个粗线所组成的哑铃结构代表一个吡啶喹喔啉双柱[n]芳烃主体分子H；灯泡和伸出的两条电线代表有两个结合位点的荧光客体分子G2，三脚架结构代表含有三个结合位点的无荧光客体G1；两个客体的结合位点基团与柱[n]芳烃空腔之间，以多个C—H…O(N)氢键与C—H…π的相互作用连接在一起，自组装成上述结构；所述吡啶喹喔啉双柱[n]芳烃主体分子的结构通式如下所示：

其中，R₁为羟基、羧酸基团、磷酰基、三氟甲磺酰基、直链烷氧基、支链烷氧基或环己氧基中的一种；n为4-7的整数；所述直链烷氧基及支链烷氧基的碳原子数均为1-10；所述无荧光客体分子G1的结构通式如下所示：

其中，R₃为含有苯环的烷基链或烷氧基链；所述烷基链和烷氧基链的碳个数均不超过12个；

所述荧光客体分子G2的结构通式如下所示：

其中，R₂为直链烷基、支链烷基、环己基及氢原子中的一种；A₂为苯环、噻吩环及碳碳三键中的一种或缺省，其中缺省表示三氮唑基团与吡咯并吡咯二酮基团直接相连，中间无A₂基团；所述直链烷基及支链烷基的碳原子数均为1-20。

2.一种制备权利要求1所述基于吡啶喹喔啉双柱[n]芳烃的纳米粒子的方法，其特征在于，包括如下步骤：

将吡啶喹喔啉双柱[n]芳烃主体分子与客体分子混合，然后注入到含有表面活性剂的水中，形成所述基于吡啶喹喔啉双柱[n]芳烃的纳米粒子。

3.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，所述吡啶喹喔啉双柱[n]芳烃主体分子与荧光客体分子G2的摩尔比为100:5-100:10；所述无荧光客体分子G1的摩尔数为所述吡啶喹喔啉双柱[n]芳烃主体分子摩尔数的30％-90％；所述吡啶喹喔啉双柱[n]芳烃主体分子在所述含有表面活性剂的水中的浓度为1×10^-3M-1×10^-6M。

4.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，所述混合的方式为以溶液态混合，包括如下步骤：将所述吡啶喹喔啉双柱[n]芳烃主体分子H、无荧光客体分子G1及荧光客体分子G2溶解于有机溶剂中，配制成混合液；所述有机溶剂为四氢呋喃、氯仿、二氯甲烷及甲苯。

5.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，所述表面活性剂为十六烷基三甲基溴化铵及聚醚F127；所述表面活性剂的浓度为1CMC。

6.权利要求1所述的基于吡啶喹喔啉双柱[n]芳烃的纳米粒子在光能捕获系统领域中的应用。