[发明专利]一种偕胺肟化聚合物、其制备方法与应用

说明书

本发明提供了一种偕胺肟化聚合物的制备方法，包括：A)将具有式(Ⅰ)结构的烷基芴和联硼酸频那醇酯在催化剂的作用下反应，得到具有式(Ⅱ)结构的化合物；B)将具有式(Ⅱ)结构或具有式(Ⅲ)结构的化合物与4,4'‑二溴二苯甲酮在催化剂的作用下反应，得到具有式(Ⅳ)结构的第一共轭聚合物；C)将所述第一共轭聚合物和丙二腈在溶剂中反应，得到具有式(Ⅴ)结构的第二共轭聚合物；D)将所述第二共轭聚合物和羟胺在溶剂中反应，得到具有式(Ⅵ)结构的偕胺肟化聚合物；本申请还提供了所述偕胺肟化聚合物的应用。本申请提供的聚合物是一种荧光型聚合物，其检测限低，水溶性较好，从而实现对真实环境中痕量铀酰离子原位和快速检测。

技术领域

本发明涉及铀酰离子检测技术领域，尤其涉及一种偕胺肟化聚合物、其制备方法与应用。

背景技术

众所周知，铀是一种广泛分布在地壳及海洋中的放射性元素。铀除了用于核武器和核反应堆外，也广泛用于制造合金钢、催化剂、防腐剂和增硬剂，以及玻璃、陶瓷、珐琅中的着色剂等。但在人们利用铀资源的同时，也造成了放射性的环境污染和对人类及动物产生了毒性作用。研究表明，铀元素因其放射毒性和化学毒性会损伤人的肾脏和泌尿系统，甚至诱发肺癌。即使很小浓度的铀进入人体其毒性也不容忽略。因此，如何快速灵敏地检测铀离子，对环境、生命科学都有着重要的意义。

当前，铀的检测主要依赖于仪器设备的分析方法以及合成小分子识别物质。然而在这些方法中存在着一些缺点：如仪器分析需要的设备复杂昂贵，检测耗时；小分子荧光传感器则缺少足够的光学稳定性而且它们的光致发光效率也比较低。此外，刘课题组之前报道了一个具有特异性识别的DNA酶做成的铀酰离子传感器，该传感器的检测限可以达到45pM，对干扰离子的选择性能够达到一百万倍以上。但由于DNA酶需要体外培养和提取，操作复杂繁琐，成本昂贵，很难做到大规模应用。

与这些方法相比，荧光聚合物可以有效的放大荧光信号并通过聚合物骨架来实现能量转移或者能量共振转换。除此之外，聚合物更加容易制备和改性。到现在为止，几乎很少有利用荧光聚合物来检测铀酰离子。

发明内容

本发明解决的技术问题在于提供一种偕胺肟化聚合物的制备方法，该方法制备的偕胺肟化聚合物可特异性识别铀酰离子，且具有较好的灵敏度和抗干扰能力。

有鉴于此，本申请提供了一种偕胺肟化聚合物的制备方法，包括以下步骤：

A)将具有式(Ⅰ)结构的烷基芴和联硼酸频那醇酯在催化剂的作用下反应，得到具有式(Ⅱ)结构的化合物；

或将具有式(Ⅰ)结构的烷基芴和硼酸三甲酯在催化剂的作用下反应，得到具有式(Ⅲ)结构的化合物；

B)将具有式(Ⅱ)结构或具有式(Ⅲ)结构的化合物与4,4'-二溴二苯甲酮在催化剂的作用下反应，得到具有式(Ⅳ)结构的第一共轭聚合物；

C)将所述第一共轭聚合物和丙二腈在溶剂中反应，得到具有式(Ⅴ)结构的第二共轭聚合物；

D)将所述第二共轭聚合物和盐酸羟胺在溶剂中反应，得到具有式(Ⅵ)结构的偕胺肟化聚合物；

其中，X为卤素；

R为C1～C10的烷基。

优选的，所述R为C1～C8的未取代的烷基、C1～C8的羟烷基、C1～C8的酰胺烷基、C1～C8的季铵烷基或C1～C8的磺酸烷基。

优选的，步骤A)中，在得到具有式(Ⅱ)结构的化合物中，所述催化剂为二氯化钯，所述烷基芴与所述联硼酸频那醇酯的摩尔比为1:2，所述反应的温度为95～110℃。

优选的，步骤A)中，在得到具有式(Ⅲ)结构的化合物中，所述催化剂为镁屑和格式试剂，所述烷基芴与所述硼酸三甲酯的摩尔比为1:10。