[发明专利]一种含邻苯二酚侧基的荧光共轭高分子及其制备方法

说明书

本发明公开了一种含邻苯二酚侧基的荧光共轭高分子及其制备方法。将二乙炔基单体、含邻苯二酚基团和含苯基的二溴芳烃单体通过Sonogashira偶联反应合成邻苯二酚侧基被保护的共轭高分子前驱体，再经四丁基氟化铵脱除保护基团，得到一种含邻苯二酚侧基的荧光共轭高分子。本发明将含有已保护邻苯二酚基团的多巴胺和含苯基的苯乙胺通过胺基与羧基之间形成酰胺键的形式引入到共轭聚合物的侧基，可通过调整两种二溴芳烃单体的投料比以及利用苯基的相对化学惰性，实现对邻苯二酚基团含量的精确调控，从而改变其粘附性能，在化学、生物成像、痕迹检验等领域具有应用潜力。

技术领域

本发明涉及一种荧光共轭高分子材料及制备，特别涉及一种含邻苯二酚侧基的荧光共轭高分子及其制备方法。

背景技术

共轭聚合物具有饱和键和非饱和键形成的共轭体系，其中的共轭π电子受光激发从基态跃迁到激发态，再通过辐射跃迁产生荧光发射，或非辐射跃迁释放热能回到基态（参见文献：Chemical Society Reviews, 2020, 49, 8179-8234）。共轭聚合物作为荧光材料与其他小分子荧光团相比具有许多优点，如合成简便、化学结构和发射颜色可调、成本相对较低、毒性低、抗光漂白性强、机械稳定性好等（参见文献：Chemical Reviews, 2000, 100,1605-1644），因此被广泛地应用于生物成像、传感检测、防伪技术和法医学领域中。

多巴胺和苯乙胺是人体中重要的神经递质，且都被广泛地应用在药物中，多用于治疗精神疾病。多巴胺也存在于动物体内，如贻贝的足丝蛋白中被发现含有多巴胺结构，其结构中的邻苯二酚基团为贻贝在海洋环境中锚定在复杂潮湿的表面提供粘附力。受此启发，一些文献报道了将邻苯二酚基团用于工程材料，如胶粘剂（参见文献：Journal ofmaterials Science, 2016, 51, 4320-4327）。目前，关于将邻苯二酚基团引入到聚合物的侧基的报道不多。只有极个别研究将邻苯二酚基团引入到聚合物的侧基，通过交联反应提高聚合物和基材的粘附性能，同时保留聚合物的性能并应用于生物医学领域（参见文献：Chemical Engineering Journal, 2022, 427, 130910）。也有文献报道了用邻苯二酚基团修饰的噻吩单体通过Suzuki偶联反应合成共聚物，应用于生物成像和传感检测（参见文献：Advanced Functional Materials, 2013, 23, 764-769; Reactive and FunctionalPolymers, 2020, 153, 104616）。文献还报道了一种含邻苯二酚侧基的聚苯撑乙炔撑噻吩撑乙炔撑荧光共轭高分子（参见文献：ACS Applied Polymer Materials, 2021, 3, 4543-4553），其中有两种侧基是用不同方式保护的邻苯二酚基团，希望能够通过调整这两种侧基的比例并通过选择性脱保护的方式，实现侧基中邻苯二酚基团的含量的控制；但由于两种保护基化学性质相对不稳定，当环境中的pH值改变时不同的保护基都有可能会被脱去，因此在实际应用中邻苯二酚基团的含量比较难以实现真正的精准调控。综上，该荧光共轭高分子在化学、生物成像、痕迹检验方面的应用具有局限性。

近年来，苯乙胺作为间隔阳离子的配体被掺杂进钙钛矿材料中，一方面可以减少钙钛矿层间距离，达到增强电荷传输的效果；另一方面通过空间位阻和电子效应可以一定程度上避免水对钙钛矿材料性能的影响（参见文献：Adv. Funct. Mater. 2022, 32,2110392；Adv. Funct. Mater. 2019, 29, 1900221），这是利用了其结构中苯环的化学惰性和疏水性。然而将苯乙胺基团通过形成共价键的方式引入到共轭聚合物的侧基还未见报道。因此，将含有已保护邻苯二酚基团的多巴胺和苯乙胺基团通过胺基与羧基之间形成酰胺键的形式引入到共轭聚合物的侧基，并利用苯基的相对化学惰性实现对邻苯二酚基团含量的精确调控，以适应不同的场景具有重要的应用价值和实际意义。

发明内容

本发明针对现有技术存在的不足，提供一种侧基化学性质稳定、分子结构可调、合成简便且荧光明亮的含邻苯二酚侧基的荧光共轭高分子及其制备方法。