[发明专利]一种八元环硅氧烷基共轭微孔聚合物及其制备方法、应用

说明书

本发明公开了一种八元环硅氧烷基共轭微孔聚合物。本发明还公开了上述八元环硅氧烷基共轭微孔聚合物的制备方法，包括如下步骤：取2,4,6,8‑四甲基‑2,4,6,8‑四苯基四硅氧烷、三聚氯氰，在路易斯酸催化剂存在下进行傅‑克芳基化反应，得到八元环硅氧烷基共轭微孔聚合物。本发明还公开了上述八元环硅氧烷基共轭微孔聚合物作为荧光传感材料的应用。本发明扩大现有共轭微孔聚合物的品种，本发明所合成的八元环硅氧烷基共轭微孔聚合物具有良好的溶剂耐受性和热稳定性，在其他物质存在的情况下，能够选择性地荧光传感2,4‑二硝基苯酚；检测方法操作简便、信号直观、灵敏度高、选择性好，可实时原位检测。

技术领域

本发明涉及荧光传感检测技术领域，尤其涉及一种八元环硅氧烷基共轭微孔聚合物及其制备方法、应用。

背景技术

多孔有机聚合物(POPs)是由轻元素(C，H，O，N)通过共价键连接得到。POPs材料具有优异的多孔性，稳定的共价键赋予了POP材料高水热稳定性，加上扩展的共轭体系，使得POPs在能源气体储存和分离、催化剂、荧光传感、半导体光电应用、新能源存储与转化、生物医药等重要领域具有广泛的应用前景(Chem.Soc.Rev,2020,49(12),3981-4042)。根据多孔有机聚合物的成孔机制的不同，当前已被报道的多孔有机聚合物主要可分为四大类:固有微孔聚合物(PIMs)、共轭微孔聚合物(CMPs)、超交联聚合物(HCPs)和共价有机骨架(COFs)。

有机多孔材料的结构及性质可以通过调节构筑基元来得以实现，构筑有机多孔聚合物的反应及结构性砌块具有多样性。为使有机骨架的功能多样化，可将无机基团引入到框架中。由于其刚性、高对称、高度可连接的结构、易于功能化，多面体低聚硅氧烷(POSS)是具有代表性的和理想的无机砌块之一，可用于建造共轭微孔聚合物，并用于荧光传感苦味酸(Polym.Chem.,2015,6,917–924)、三硝基甲苯(RSC Adv.,2014,4,59877–59884；Polym.Chem.,2015,6,917–924；Chem.Eur.J.2016,22,14319–14327)，也可制成超交联聚合物用于荧光传感金属离子(Chem.Eur.J.2017,23(54):13465–13473)。

环状化合物由于疏水的空穴、易于功能化而被引入到共轭微孔聚合物的结构中。如，杯状[n]芳烃(Chem.Eur.J.2018,24(34),8648-8655；Chem.Mater.2017,29(21),8968-8972；ACS Appl.Mater.Interfaces 2018,10,17359-17365；ACS Sustainable Chemistryand Engineering,2018,6(12),17402-17409；J.Mater.Chem.A,2017,5,62–66)、环芳烃(Chin Chem.2013,31,577–581；Chin.J.Chem.2013,31,617-623；Electrochimica Acta255(2017)145–152；Adv.Mater.2018,30,1800177)。吉林大学杨英威课题组制备的共轭大环聚合物材料可用作金属离子和有机分子的荧光传感器(Adv.Mater.2018,30,1800177)。八元环硅氧烷属于中环分子，Piero Sozzani和Tatsuya Okubo制备了八元环硅氧烷基超交联聚合物，并用于气体的吸附(J.Mater.Chem.A,2017,5,10328-10337；Micropor.Mesopor.Mat.,2019,278,212–218)。尚未见到八元环硅氧烷基共轭微孔聚合物的制备及应用研究的报道。