[发明专利]基于1,3,6,8-四(乙炔基)芘的聚合物及其制备方法

说明书

发明提供了一种基于1,3,6,8‑四(乙炔基)芘的聚合物及其制备方法，属于多孔有机骨架聚合材料技术领域。本发明提供的基于1,3,6,8‑四(乙炔基)芘的聚合物呈球状堆叠，整体结构松散密度低，热稳定性高且较强的紫外可见吸收。

技术领域

本发明涉及多孔有机骨架聚合材料技术领域，特别涉及一种基于1,3,6,8-四(乙炔基)芘的聚合物及其制备方法。

背景技术

近年来，多孔有机骨架聚合材料(POFs)由于其特殊的孔隙布局、低堆积密度、高比表面积和高热稳固性而引起了学者的普遍关注与研究。因其独特的孔道结构和高比表面积，在吸附、储存和分离方面得到了广泛应用。随着多孔有机骨架材料的深入研究，通过在化学反应中引入杂原子到骨架当中或使用共价键连接有机基元，使多孔有机骨架更加稳定，同时在合成方法、过程等方面也在不断地改进。

多孔有机骨架材料发展到现在可分为金属有机骨架(MOFs)和共价有机骨架(COFs)两种材料。共价有机骨架材料作为新型多孔聚合材料，由于密度极低、热稳定性较高、结构剪裁性良好和比表面积较大等相比于其他多孔材料具有显著地优势，在吸附分离、传感、光电、催化等方面得到了广泛应用，且发展前景广阔。

有机荧光染料的种类繁多，其中罗丹明和荧光素是报道最多的两种，其实还有芘类、香豆素类、萘酰亚胺类、菁染料、含四吡咯基团的荧光染料、噻嗪和噁嗪类的染料、稀土配合物类荧光染料等。其中，芘类染料母体荧光性能一般，其母体结构与供电子基团发生共轭时，芘类染料的荧光性能便会加强(荧光量子产率可达50％以上)。芘类染料母体中的四个六元环是共面的，这个结构决定了芘类染料具有积聚效应。积聚效应使芘类染料在470nm处有荧光发射，基于芘类染料的这个特点，可以利用其来设计荧光探针，目前报道的芘基激缔化合物荧光探针就是利用芘类染料的这一特性制成的。芘类染料的这一平面结构特性也可被用作DNA嵌入型探针。芘类染料还具有许多优良的特性，但是，现有技术中没有将芘和苯并噻唑共同引入到共价有机骨架材料中，实现双功能化的共轭微孔有机聚合物的合成。

发明内容

有鉴于此，本发明目的在于提供一种基于1,3,6,8-四(乙炔基)芘的聚合物及其制备方法，本发明提供的基于1,3,6,8-四(乙炔基)芘的聚合物呈球状堆叠，整体结构松散密度低，热稳定性高且具有较强的紫外可见吸收。

本发明提供了一种基于1,3,6,8-四(乙炔基)芘的聚合物，以1,3,6,8-四(乙炔基)芘和4,7-二溴-2,1,3-苯并噻二唑为单体，按1,3,6,8-四(乙炔基)芘和4,7-二溴-2,1,3-苯并噻二唑的摩尔比为1:2制备得到，具有式I所示结构：

所述式I中基团两端连接的基团为所述基团的四端连接的基团为

本发明还提供了基于1,3,6,8-四(乙炔基)芘的聚合物的制备方法，包括以下步骤：

将1,3,6,8-四(乙炔基)芘、4,7-二溴-2,1,3-苯并噻二唑、有机溶剂和催化剂混合后，在保护氛围中进行薗头偶合反应，得到基于1,3,6,8-四(乙炔基)芘的聚合物；所述1,3,6,8-四(乙炔基)芘和4,7-二溴-2,1,3-苯并噻二唑的摩尔比为1:2。

优选地，所述有机溶剂为甲苯、二异丙胺、四氢呋喃中的一种或多种。

优选地，所述催化剂为四(三苯基膦)钯、氯化钯、醋酸钯或碘化亚铜中的一种或多种。

优选地，所述催化剂的质量为1,3,6,8-四(乙炔基)芘质量的0.5～3％。

优选地，所述薗头偶合反应的温度为60～100℃，时间为12～48h。

优选地，所述薗头偶合反应完成后还包括对所得薗头偶合反应液进行固液分离，对所得固体产物依次进行丙酮浸泡、索氏提取、二氯甲烷浸泡和真空干燥，得到1,3,6,8-四(乙炔基)芘的聚合物。