[发明专利]选择性识别阴离子的长荧光寿命铕基聚合物的制备与应用

权利要求书

1.一种选择性识别阴离子的长荧光寿命铕基聚合物，其特征在于化学结构如式Ⅰ所示：

式Ⅰ；

其中，x，y分别为可聚合铕单体和N-乙烯基咔唑单体的重复单元数目；R₁为含有烷基、卤代烷基、芳基、卤代芳基、卤代烷烃或者烷基芳烃中的一种基团；R₂为含有氢、烷基、卤代烷基、芳基、卤代芳基、卤代烷烃或者烷基芳烃中的一种基团；R₃为含有烷基、噻吩基、卤代烷基、芳基、卤代芳基、卤代烷烃或者烷基芳烃中的一种基团；咪唑环上的-NH基团为阴离子的作用位点；

所述的可聚合铕单体的结构式如式II所示：

式II；

其中，R₁为含有烷基、卤代烷基、芳基、卤代芳基、卤代烷烃或者烷基芳烃的基团；R₂为含有氢、烷基、卤代烷基、芳基、卤代芳基、卤代烷烃或者烷基芳烃的基团；R₃为含有烷基、噻吩基、卤代烷基、芳基、卤代芳基、卤代烷烃或者烷基芳烃的基团。

2.根据权利要求1所述的选择性识别阴离子的长荧光寿命铕基聚合物，其特征在于：所述的长荧光寿命铕基聚合物的荧光寿命可达0.62～1.53ms。

3.权利要求1或2所述的选择性识别阴离子的长荧光寿命铕基聚合物的制备方法，其特征在于包括如下制备步骤：将可聚合铕单体和N-乙烯基咔唑单体按摩尔比为1：10～100的比例加入聚合物管中，加入有机溶剂完全溶解，然后再加入自由基引发剂，在惰性气体气氛、60～80℃下反应10～72h，再经重沉淀、过滤、提取、干燥、脱溶剂后即得长荧光寿命铕基聚合物；

所述的有机溶剂为四氢呋喃、二氯甲烷、三氯甲烷或N,N’-二甲基甲酰胺中的一种；所述有机溶剂的加入量为有机溶剂体积与NVK摩尔量的比例为0.5～10mL：1mmol；

所述的自由基引发剂为偶氮类或者过氧化物类引发剂，自由基引发剂的质量为两种单体总质量的0.5～5％。

4.根据权利要求3所述的选择性识别阴离子的长荧光寿命铕基聚合物的制备方法，其特征在于：

所述的自由基引发剂为偶氮二异丁腈或过氧化苯甲酰。

5.根据权利要求3所述的选择性识别阴离子的长荧光寿命铕基聚合物的制备方法，其特征在于：

所述的可聚合铕单体是由可聚合的中性配体vinyl-phen、β-二酮阴离子配体和稀土铕离子配合反应获得；

所述的可聚合的中性配体vinyl-phen的化学结构式如式III所示：

式III。

6.根据权利要求5所述的选择性识别阴离子的长荧光寿命铕基聚合物的制备方法，其特征在于：

所述的可聚合铕单体的制备方法如下：

在一带回流装置和搅拌装置的圆底烧瓶中，将2份摩尔量的β-二酮溶于有机溶剂中，再加入含有2份摩尔量的氢氧化钠，然后在50～80℃下反应15～40min后，再加入1份摩尔量的溶解于乙醇中的铕可溶性盐溶液，50～80℃下反应30～80min，然后再将含有少量阻聚剂的一当量的可聚合的中性配体vinyl-phen加入前述反应体系中，然后在50～80℃下反应1～10h，反应结束后冷却至室温，然后经真空脱溶剂、适量的蒸馏水和乙醇洗涤、真空干燥后得可聚合铕单体；其中，β-二酮的摩尔量与有机溶剂体积的比例为1mmol：5mL；

所述的有机溶剂为醇类、四氢呋喃、二氯甲烷或三氯甲烷中的一种；

所述的阻聚剂为苯醌类、吩噻嗪类或苯二酚类中的一种；

所述的铕可溶性盐为氯化铕或硝酸铕。