[发明专利]一种可调控多彩荧光发射的荧光素功能化聚二乙炔囊泡的制备方法及其分子逻辑门的构建

说明书

一种可调控多彩荧光发射的荧光素功能化聚二乙炔囊泡的制备方法及其分子逻辑门的构建，属于有机共轭聚合物波组装技术领域。本发明为了解决现有荧光调控的功能化基材制备条件繁琐，pH控制要求较高，且功能化基材灵敏度小，受外界干扰较大等问题。本发明将二乙炔和荧光素基团相互结合，制得聚二乙炔复合囊泡，该复合囊泡基于聚二乙炔在外界刺激下红相和蓝相互相转变、荧光素基团对外界pH值变化响应的作用，来实现多重刺激聚二乙炔和荧光素基团二者颜色以及荧光发射变化调控的多彩荧光发射方法。本发明的复合囊泡制备过程简单，具有优异的荧光可调控性能，且荧光调控操作过程简便，可操作性强，并且抗环境干扰能力强，体系响应灵敏、快速。

技术领域

本发明涉及一种可调控多彩荧光发射的荧光素功能化聚二乙炔囊泡的制备方法及分子逻辑门的构建，属于有机共轭聚合物波组装技术领域。

背景技术

多重刺激响应荧光聚合物具有较好的荧光发射、便于制备、性能稳定等优点，在生物传感器、显示材料、逻辑开关、信息存储等方面具有较广阔的前景。

聚二乙炔在很多外接环境的刺激，如温度、酸碱度、化学试剂及应力作用等，会发生肉眼可见明显的颜色变化，典型的颜色变化为蓝色变为红色。但目前调控荧光发射多数依赖于光、热、电以及化学物质等方法，并且现在荧光调控的功能化基材的制备条件繁琐，pH控制要求较高，且功能化基材灵敏度小，受外界干扰较大。

发明内容

本发明为了解决现有荧光调控的功能化基材的制备条件繁琐，pH控制要求较高，且功能化基材灵敏度小，受外界干扰较大等问题，提供了一种可调控多彩荧光发射的荧光素功能化聚二乙炔囊泡的制备方法及分子逻辑门的构建。

本发明的技术方案：

一种可调控多彩荧光发射的荧光素功能化聚二乙炔囊泡的制备方法，该方法的具体操作步骤如下：

步骤1，使用羧基荧光素和乙二胺制备氨基化的荧光素(FDNS)；

步骤2，使用羧基基团二乙炔单体(PCDA)和N-羟基琥珀酰亚胺(NHS)制备白色粉末(PCDA-NHS)；

步骤3，将步骤1和步骤2分别得到的FDNS和PCDA-NHS溶解在DMF溶剂，恒温避光搅拌，得到荧光素取代的二乙炔单体(F-PCDA)；

步骤4，将PCDA与F-PCDA溶解无水乙醇中，加入去离子水，加热超声处理后，避光条件下冷却，恒温静置，得到复合囊泡；

步骤5，将步骤4得到的复合囊泡在254nm紫外光下进行光照聚合，制得蓝色聚二乙炔复合囊泡体系。

所述的步骤1具体操作过程如下：将物质的量比为1：1.2的羧基荧光素和乙二胺放入到无水乙醇中，80℃条件下加热回流12h，冷却至室温后过滤，并使用无水乙醇洗涤2-3次，重结晶，得到FDNS。

所述的步骤2具体操作过程如下：将PCDA溶于二氯甲烷溶液中，然后向该溶液中滴加NHS，30℃条件下避光搅拌4h后过滤，柱色谱分离后，30℃真空干燥12h，得到白色粉末状的PCDA-NHS。

所述的PCDA和NHS的物质的量比为1：1.2；所述的柱色谱分离中展开剂为二氯甲烷。

所述的步骤3具体操作过程如下：将物质的量比为1:1的PCDA-NHS和FDNS溶解在DMF溶剂中，30℃条件下避光搅拌24h，得到F-PCDA。

所述的步骤4具体操作过程如下：将总物质的量为5×10^-5mol，摩尔比为10:1的PCDA与F-PCDA溶解在1.5ml无水乙醇中，加入300ml去离子水，加热到65℃后，在超声功率40％的条件下超声65min，避光条件下冷却，并于4℃条件下静置12h，得到复合囊泡。