[发明专利]基于聚离子液体的荧光活性纤维素凝胶及其制备和应用

权利要求书

1.一种基于聚离子液体的荧光活性纤维素凝胶，其特征在于，该荧光活性纤维素凝胶由如式(4)所示结构的离子液体单体与如式(5)所示结构的发光单体经RAFT共聚反应得到的PIL大分子改性试剂与经尿素碱性水溶液处理的纤维素在40～80℃反应而获得的；

式(4)中，n＝1～5；E选自卤素或Y选自CH₃COO^-中任意一种。

2.根据权利要求1所述的基于聚离子液体的荧光活性纤维素凝胶，其特征在于，所述离子液体单体与发光单体的摩尔比为1:1～1:0.2；所述PIL大分子改性试剂与纤维素的质量比为5～60：100。

3.根据权利要求2所述的基于聚离子液体的荧光活性纤维素凝胶，其特征在于，该荧光活性纤维素凝胶具有如式(1)所示的结构：

式(1)中，A为纤维素主链，其结构为其中为与式(1)结构的连接处；Z为OH或H；n为1～5；m为0或1；Y选自CH₃COO^-中任意一种；波浪线表示结构重复。

4.根据权利要求3所述的基于聚离子液体的荧光活性纤维素凝胶，其特征在于，该荧光活性纤维素凝胶具有如式(2)或(2a)所示的结构：

5.一种如权利要求1-4中任意一项所述的基于聚离子液体的荧光活性纤维素凝胶的制备方法，其特征在于，该方法包含：

将如式(4)所示结构的离子液体单体与如式(5)所示结构的发光单体于极性非质子性溶剂中，在惰性气体氛围下，在引发剂和链转移剂作用下于50～80℃进行RAFT共聚反应，获得如式(6)所示结构的PIL大分子链改性化合物；其中，所述链转移剂包含：2-巯基-S-硫代苯甲酰乙酸；所述离子液体单体与发光单体的摩尔比为1:1～1:0.2；

将如式(6)所示结构的PIL大分子链改性化合物与以尿素碱性水溶液配置的纤维素混合，在40℃反应，得到如权利要求1-4中任意一项所述的基于聚离子液体的荧光活性纤维素凝胶；其中，所述PIL大分子改性试剂与纤维素的质量比为5～60：100；

式(6)中，E为卤素或Y选自CH₃COO^-中任意一种；stat表示离子液体单体与发光单体的无规共聚；x为20～150；y为5～75；n为1～5。

6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述纤维素是经-12.5℃下预冷却的7wt％氢氧化钠和12wt％尿素的水溶液配置的浓度为0.1～5％wt的纤维素溶液。

7.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述极性非质子性溶剂包含：N,N-二甲基甲酰胺或/和二甲基亚砜；所述引发剂包含：偶氮二异丁腈。

8.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述离子液体单体的制备包含：

将N-乙烯基咪唑与如式(3)所示结构的烷基化化合物于极性非质子性溶剂中，在惰性气体氛围中于35～80℃反应，得到如式(4’)所示结构的化合物；

当式(4’)所示结构中阴离子与Y相同时，如式(4’)所示结构的化合物直接与如式(5)所示结构的发光单体反应；

当式(4’)所示结构中阴离子与Y不相同时，与MY进行离子交换，获得如式(4)所示结构的离子液体单体；其中，M选自Na⁺、K⁺、Ag⁺、中任意一种；Y选自CH₃COO^-中任意一种。

9.一种用于制备如权利要求1-4中任意一项所述的基于聚离子液体的荧光活性纤维素凝胶的PIL大分子链改性化合物，其特征在于，该PIL大分子链改性化合物的结构如式(6)所示：

式(6)中，E为卤素或Y选自CH₃COO^-中任意一种；stat表示离子液体单体与发光单体的无规共聚；x为20～150；y为5～75；n为1～5。

10.一种如权利要求1-4中任意一项所述的基于聚离子液体的荧光活性纤维素凝胶的应用，其特征在于，该荧光活性纤维素凝胶用于作为荧光检测分析材料。