[发明专利]一种聚合物配体表面功能化的方法

摘要

本发明涉及一种聚合物配体表面功能化的方法，首先是聚合物主链的选择，选取低分子量的聚乙烯酸作为分子主链，通过CDI反应将聚合物的羧基转化为更具反应活性的NHS功能团，含有NHS的聚合物分子与N，N‑二甲基乙二胺及硫辛胺反应引入两性离子电荷及双巯基螯合物的前体物，接下来通过叔胺与1，3‑丙环酰内酯的反应得到季铵盐‑磺酸基阴阳离子化合物，通过硼氢化钠的还原得到双巯基螯合官能团，这样在聚合物主链上引入了螯合官能团及水溶官能团，二氢化硫辛化物与量子点纳米粒子的表面有很强的配位相互作用，通过多位点配位相互作用聚合物配体稳定的吸附在纳米粒子表面，从而达到表面功能化纳米粒子的目的。

主权项

一种聚合物配体表面功能化的方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)合成硫辛胺：采用硫辛酸在无水氯仿的溶液中加入羰基二咪唑，反应液在室温下氩气环境中反应搅拌30分钟，在0‑4℃将得到的溶液缓慢滴入乙基二胺的无水氯仿溶液中，反应液在搅拌下缓慢升至室温，反应过夜；含有产物的反应液分别以饱和盐水、氢氧化钠水溶液洗涤，合并有机相后用无水硫酸钠干燥过滤，蒸干有机溶剂后得到淡黄色油状产物；(2)合成BOC保护的胺基聚乙二醇：在0‑4℃的条件下将二碳酸二叔丁酯的无水氯仿溶液缓慢滴加到二胺基聚乙二醇的无水氯仿溶液中，待反应液暖至室温后搅拌反应过夜，将反应液蒸干后柱层析分离提纯得到产物；(3)合成阴阳离子聚合物配体：采用聚丙烯酸溶于无水四氢呋喃中，向该溶液加入羰基二咪唑，室温下反应过夜；然后，在0‑4℃搅拌下向该溶液加入N，N‑二甲基乙二胺及硫辛胺的氯仿溶液，反应12小时，得到的产物用饱和氯化钠水溶液洗三次后收集有机相，干燥过滤后蒸干有机溶剂，得到的聚合物溶于四氢呋喃中经体积排除色谱分离，除去小分子量杂质；提纯后的聚合物配体前体物溶于无水氯仿中再与1，3‑丙基磺酸内酯在65℃反应过夜，得到黄色聚合物沉淀，过滤反应液，收集产物以氯仿洗去未反应物；产物干燥后溶于水与乙醇的混合溶液，加入硼氢化钠反应还原硫辛胺基团，得到最终的聚合物配体，蒸去溶剂后溶于去离子水中得到无色透明溶液；(4)合成带氨基的聚合物配体：第一步反应中加入BOC保护的氨基聚乙二醇，最终反应结束后，聚合物配体的水与乙醇溶液中加入1摩尔/升的盐酸溶液，室温下反应两小时去保护，然后加入氢氧化钠的溶液将反应液中和至中性；(5)进行微乳液法配体交换反应：将双亲聚合物聚(苯乙烯‑共‑丙烯醇)溶于量子点在氯仿中的溶液，与聚合物配体的水溶液相混合，混合物在45‑50℃剧烈搅拌半小时后冷却静置，可见纳米粒子从有机相转至水相，将纳米粒子的水溶液从反应混合物中分离后用0.2微米滤头过滤，通过分子量选择滤膜离心分离提纯，除去未反应的配体及其他杂质，得到的纳米粒子水溶液4℃条件下保存。