[发明专利]一种离子化芴基吡啶共轭聚合物及其制备方法和应用

说明书

本发明属于水溶液体系中Fe³⁺、Cu²⁺和Co²⁺的检测技术领域，具体涉及一种离子化芴基吡啶共轭聚合物及其制备方法和应用。本发明设计了合成制备工艺简单、成本低和产率高的一种主链含有能够捕获金属离子亚胺键(‑C＝N‑)的一种离子化芴基吡啶共轭聚合物及其制备方法。该离子化芴基吡啶共轭聚合物可用于制备识别Fe³⁺，Cu²⁺和Co²⁺的荧光传感材料。这种荧光传感材料不仅在多种pH环境以及不同极性溶剂环境都具有光学活性，而且它能够在水溶液中快速识别Fe³⁺，Cu²⁺和Co²⁺三种金属离子。而且检出限低，特异性识别效果好。

技术领域

本发明属于水溶液体系中Fe³⁺、Cu²⁺和Co²⁺的检测技术领域，具体涉及一种离子化芴基吡啶共轭聚合物及其制备方法和应用。

背景技术

芴基聚合物是最具发展潜力的电致发光材料。它在生物体系和金属离子识别等领域发挥了重要作用，例如，Bszan研究组发现了一种水溶性阳离子芴基聚合物对DNA和蛋白质的检测；王利祥组合成了侧链带有磷酸酯取代基的芴基聚合物对Fe³⁺有很好的选择性。芴基共轭聚合物作为荧光传感器因受外界干扰小、灵敏度高等特点，在发光二极管、环境污染监测、太阳能电池等领域得到了广泛应用。

金属离子对生命活动和环境质量起着关键作用。它们相互协调，一旦含量失衡，就会诱发相应的疾病。例如，Fe³⁺是血红蛋白的组成部分，缺乏Fe³⁺会引发缺铁性贫血，而过量会引起肝纤维化及肝细胞瘤等疾病；Cu²⁺是机体内蛋白酶的重要构成部分，缺乏Cu²⁺会引发阿尔茨海默病和帕金森病，过量容易引起中毒；Co²⁺是维生素B₁₂的重要组分，缺乏Co²⁺会产生恶性贫血，过量可引起心力衰竭等毒性反应。因此，对上述金属离子的检测上一直是人们的关注热点，相对于分光光度法，电感耦合等离子体质谱法，原子吸收光谱法分析金属离子的方法，此研究是基于芴基聚合物荧光传感材料的对以上三种金属离子上的识别。

发明内容

本发明的目的在于提供一种离子化芴基吡啶共轭聚合物。

本发明的目的通过如下技术方案来实现：化学式为：

本发明的目的还在于提供一种离子化芴基吡啶共轭聚合物的制备方法。

本发明的目的通过如下技术方案来实现：包括以下步骤：

步骤1：将2，7-二溴芴和四丁基碘化铵加入到1，6-二溴己烷中，在N₂环境下搅拌10min后，加入50％NaOH水溶液，在60℃温度下反应12h；所述的1，6-二溴己烷与2，7-二溴芴的摩尔比为1：3；

步骤2：反应体系降至室温后，用氯仿溶解反应产物，在饱和食盐水中萃取5次，有机相加入无水硫酸镁搅拌，过滤；将滤液通过旋转蒸发仪除去过量的1，6-二溴己烷，得到黄色粘稠产物；

步骤3：将得到的黄色粘稠产物用柱层析法分离，洗脱剂为石油醚；将分离纯化后的产物馏分除去洗脱液后，真空干燥24小时得到白色固体9，9-二(溴己基)-2，7-二溴芴；

步骤4：在低温反应器加入无水乙醇，温度下降至-78℃后，将装有THF的反应瓶放入反应器中，加入9，9-二(溴己基)-2，7-二溴芴，在N₂环境下加入正丁基锂并搅拌1h后，加入DMF，反应2.5h；所述的DMF与9，9-二(溴己基)-2，7-二溴芴的摩尔比为1：4；