[发明专利]一种超支化聚硼酸酯荧光材料及制备方法

说明书

本发明涉及一种超支化聚硼酸酯荧光材料及其制备方法。在N₂保护下，硼酸三烷基酯与二元醇以一定摩尔比采用简单的“一锅法”通过酯交换缩聚反应制得。先将反应原料混合均匀，随后在50～220℃温度范围内阶梯升温，进行反应至无馏出物时停止反应，冷却至室温即得到超支化聚硼酸酯荧光材料。所合成的超支化聚硼酸酯具有良好的生物相容性和较低的细胞毒性，并且随激发波长的不同可发射出蓝色、绿光和红光的荧光，在细胞成像和药物控释等领域具有非常广阔的应用前景。此外，该合成方法具有工艺简单、过程可控、环境友好且有利于工业化生产等优点。

技术领域

本发明属于高分子发光材料领域，涉及一种超支化聚硼酸酯荧光材料及制备方法。

背景技术

近年来，非传统的聚集诱导发光材料相对于含芳香环的传统聚集诱导发光材料具有良好的生物相容性和降解性，特别是超支化聚合物由于其高度支化的拓扑结构、独特的物理化学性能和简单的制备工艺而备受研究者的关注，例如文献(刘璐、王少飞、王月辉、贾丹丹、王东军，超支化聚酰胺-胺合成及其荧光性质的研究，科学技术与工程，2013,13(18):5090-5094,5120.)介绍了一种超支化聚酰胺胺的制备方法及其荧光性能的探究；专利CN201810526675.8公开一种超支化聚硅氧烷荧光材料及制备方法，该超支化聚硅氧烷具有合成工艺简单、原料易得、生物降解性好等特点，可用于离子检测、细胞成像、药物负载等领域；文献(Song Niu,Hongxia Yan,et.al，Unanticipated bright blue fluorescenceproduced from novel hyperbranched polysiloxanes carrying unconjugated carbon–carbon double bonds and hydroxyl groups，Polymer Chemistry,2016,7,3747-3755.)介绍了一种新型的超支化聚硅氧烷的制备方法及其荧光性能的探究；专利CN201710466507.X公开一种能发射明亮荧光的羰基封端的超支化聚碳酸酯，所合成的超支化聚碳酸酯中不含苯环等π键，也无需添加荧光粉，就能发出明亮的蓝色荧光，具有合成工艺简单、过程可控、三废污染少的特征，并且产品的稳定性好、毒性低、生物降解性好、光强度高、应用范围广。但是上述化合物普遍存在荧光量子产率低、发光波长主要集中在蓝光区的缺点，将其应用于细胞成像时，由于激发波长较短而对细胞有较大的损伤。

另一方面，有机硼发光化合物由于优异的荧光特性而在有机电子学、化学传感等领域得到了广泛的关注，但是研究者们的工作主要集中在含芳香结构的有机硼化合物，如发明专利CN201811507497.0公开了一种苯硼酸酯修饰的过氧化氢可激活式氟硼二吡咯光敏剂的制备方法及在癌症治疗领域的应用；文献(Atsushi Nagai,Kenta Kokado,YuuyaNagata，and Yoshiki Chujo,1,3-Diketone-Based Organoboron Polymers:Emission byExtendingπ-Conjugation along a Polymeric Ligand,Macromolecules，2008,41(22):8295-8298)介绍了一种具有具有强荧光发射的含硼聚合物。但是上述两种物质中均含有芳香结构，一方面这种结构对正常细胞有较大的毒性，另一方面芳香结构的存在也会造成“聚集导致猝灭”现象的发生，严重限制了该类化合物进一步的发展和应用。

因此，本发明申请结合超支化聚合物和硼酸酯类化合物的优点，采用一种简单易操作的“一锅法”来制备一种不含大π共轭结构超支化聚硼酸酯，所得聚合物具有聚集诱导发光和多色荧光发射的特性，可以有效避免“聚集导致猝灭”现象的发生和由于激发波长较短而对生物体造成的损伤。并且超支化聚硼酸酯具有良好的生物相容性和较低的细胞毒性，因此在细胞成像等领域有着广泛的应用前景。

发明内容

要解决的技术问题