[发明专利]侧基含有罗丹明B单元的荧光共轭高分子、制备方法及其应用

说明书

本发明涉及一种侧基含有罗丹明B单元的荧光共轭高分子、制备方法及其应用。将含有罗丹明B单元的单体和双癸基2,2'‑（（2,5‑二乙炔基‑1,4‑亚苯基）双（氧））二乙酸酯单体通过Sonogashira偶联，得到一种侧基含有罗丹明B单元的荧光共轭高分子聚合物。本发明提供的聚合物，它的四氢呋喃溶液在激发波长分别为360nm和520nm的条件下，可用于水中铁离子（Fe³⁺）以及亚铁离子（Fe²⁺）的选择性检测，具有良好的抗干扰能力。检测时，采用双激发的方式，将两处最大发射波长处的荧光强度比值作为结果输出，可有效降低环境因素引起的误差，提高检测精确。

技术领域

本发明涉及一种侧基含有罗丹明B单元的荧光共轭高分子的合成及其对于水溶液中的铁离子（Fe³⁺）和亚铁离子(Fe²⁺)的的传感检测，属于荧光传感材料技术领域。

背景技术

由于共轭高分子存在的分子导线效应，因此，具有放大荧光信号的作用，并且其结构易于调控，可以通过引入适当的官能团，实现对某一类物质的特异性响应。罗丹明系列染料由于其荧光量子产率高、光稳定性好、价廉易得等优点，已被广泛用作各类离子或分子探针（参见文献：Chem. Soc. Rev., 2008, 37, 1465—1472；Chem. Rev.2012, 112, 1910—1956）；也有文献报道了含有罗丹明染料的共轭高分子应用于金属离子的溶液检测（参见文献：Macromol. Rapid Commun. 2009, 30, 1339—1344；Chem. Commun., 2014, 50,2040—2042；RSC Adv., 2017, 7, 39852—39858）。上述公开的金属离子探针，一部分是基于单一发射波长处的荧光强度变化的探针，这类探针容易受到环境因素(如温度、湿度、pH值等)的干扰，而使结果不够精确；另一部分是基于两种发射波长处的荧光强度比值变化的比率式荧光探针，这类探针相比基于单一发射波长处荧光强度变化的探针，有着更优秀的抗干扰性。但此类探针多是单一激发，主要是利用了能量转移机理，因此，其结果存在着无法避免氢离子(H⁺)造成的干扰的不足。

发明内容

本发明针对现有技术存在的不足，提供一种侧链带有罗丹明B单元的荧光共轭高分子及其制备方法，用于对铁离子（Fe³⁺）和亚铁离子（Fe²⁺）进行双激发比率式检测，具有良好的抗干扰能力，能有效提高检测精度。

实现本发明目的的技术方案是提供一种侧基含有罗丹明B单元的荧光共轭高分子，它的结构式为：

，

其中，n为聚合度，n=15~50。

本发明技术方案还提供一种侧基含有罗丹明B单元的荧光共轭高分子的制备方法，按物质的量计，将1份单体M1和1份单体M2，0.015~0.05份四（三苯基膦）钯，0.015~0.05份碘化亚铜，30~60份二异丙胺，100~200份甲苯混合搅拌，在氩气保护，温度为65℃~75℃的条件下反应；反应结束后,再经纯化、干燥，得到一种侧基含有罗丹明B单元的荧光共轭高分子；

所述单体M1的结构式为：

；

单体M2的结构式为：

。

本发明提供的侧基含有罗丹明B单元的荧光共轭高分子的应用，将它溶解于四氢呋喃溶剂中，按重复单元计, 溶液浓度为1×10^-5 M~5×10^-4 M；在激发波长分别为360nm和520nm的条件下，用于对水中的铁离子Fe³⁺和亚铁离子Fe²⁺进行选择性双激发比率式检测。