專利名稱：基于2,3,4,5-四苯基硅雜環(huán)戊二烯的水溶性聚合物及其制備方法與應(yīng)用的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種基于2，3，4，5_四苯基硅雜環(huán)戊二烯的水溶性聚合物及其制備方法與應(yīng)用
背景技術(shù)：
通常的熒光物質(zhì)在有機(jī)溶劑中才有熒光，而在聚集態(tài)時發(fā)生熒光淬滅。因此用于化學(xué)/生物檢測方面的有機(jī)熒光物質(zhì)一般只能在有機(jī)溶劑中進(jìn)行，而更多的被檢測物在有機(jī)溶劑中的溶解度并不理想，而且大多數(shù)有生命活性的物質(zhì)在有機(jī)溶劑中會失去活性從而影響檢測結(jié)果的可靠性，因此開發(fā)水溶性的檢測體系成為研究的重點(diǎn)。具有水溶性的有機(jī)熒光小分子由于生色團(tuán)的疏水性導(dǎo)致它們在水溶液中傾向于聚集從而熒光強(qiáng)度低，因此同樣存在許多亟待解決的問題，如發(fā)光強(qiáng)度弱，檢測的靈敏度低等。近些年發(fā)展的水溶性熒光量子點(diǎn)和水溶性共軛聚合物引起了廣泛關(guān)注。水溶性的量子點(diǎn)通常是無機(jī)金屬化合物納米顆粒通過表面修飾而賦予其水溶性。但是這類化合物含有重金屬，對環(huán)境存在一定的污染且用于有生命活性的生物分子檢測時同樣會導(dǎo)致活性消失的問題。而水溶性共軛聚合物是兩親性分子，主鏈為剛性的共軛環(huán)體，側(cè)鏈為水溶性基團(tuán)。對于這類剛性結(jié)構(gòu)的直線型分子，共軛主鏈的疏水作用和柔性側(cè)鏈親水作用這兩種作用平衡的結(jié)果是在水溶液中形成聚集態(tài)，從而也引起熒光削弱，檢測靈敏度下降，并且在用于生物分子檢測時與生物分子不能充分相互作用。2，3，4，5_四苯基硅雜環(huán)戊二烯是一類特殊的有機(jī)熒光小分子。它們在有機(jī)溶劑中沒有熒光而在聚集態(tài)和固態(tài)時才有很強(qiáng)的熒光。這為它們用于水溶液體系的化學(xué)/生物檢測提供了可能性。高熒光強(qiáng)度賦予這類化合物高的檢測靈敏度。然而在至今已經(jīng)開展的基于這類化合物的小分子或聚合物的水溶液檢測體系中，良好的分散性仍是需要解決的問題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種基于2，3，4，5_四苯基硅雜環(huán)戊二烯的水溶性聚合物及其制備方法與應(yīng)用。本發(fā)明提供的基于2，3，4，5-四苯基硅雜環(huán)戊二烯的水溶性聚合物，為式I所示聚
合物，
權(quán)利要求
1.式1所示聚合物
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的聚合物，其特征在于所述式I結(jié)構(gòu)通式中，R1為甲基；R2為羥基；m和η均為1-50的整數(shù)。
3.一種制備權(quán)利要求I或2所述聚合物的方法，包括如下步驟在自由基引發(fā)劑存在的條件下，將權(quán)利要求6或7所述式IV所示化合物于有機(jī)溶劑中與水溶性單體進(jìn)行共聚反應(yīng)，反應(yīng)完畢得到權(quán)利要求I或2所述聚合物。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于所述有機(jī)溶劑選自甲苯、四氫呋喃和二氯甲烷中的至少一種，優(yōu)選四氫呋喃；所述自由基引發(fā)劑為偶氮二異丁腈或過氧化苯甲酰；所述水溶性單體為丙烯酸、甲基丙烯酸、丙烯酰胺或N-異丙基丙烯酰胺；所述自由基引發(fā)劑、權(quán)利要求6或7所述式IV所示化合物與水溶性單體的摩爾比為O.1-0. 3 1-1. I 1-100，優(yōu)選O. 2 I 40 ;所述共聚反應(yīng)步驟中，溫度為20_80°C，優(yōu)選70。。;時間為1-24小時，優(yōu)選24小時。
5.權(quán)利要求I或2所述聚合物在化學(xué)檢測或生物檢測方法中的應(yīng)用。
6.式IV所示化合物；(式 IV) 所述式IV結(jié)構(gòu)通式中，R1為碳原子數(shù)為1-6的烷基、環(huán)己基、苯基或?qū)谆交?br> 7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的化合物，其特征在于所述式IV結(jié)構(gòu)通式中，R1為甲基。
8.一種制備權(quán)利要求6或7所述化合物的方法，包括如下步驟在二環(huán)己基碳二亞胺和4- 二甲氨基吡啶存在的條件下，將權(quán)利要求10或11所述式III所示化合物于有機(jī)溶劑中與丙烯酸進(jìn)行反應(yīng)，反應(yīng)完畢得到權(quán)利要求6或7所述化合物。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的方法，其特征在于所述有機(jī)溶劑選自甲苯、四氫呋喃和二氯甲烷中的至少一種， 優(yōu)選甲苯； 所述二環(huán)己基碳二亞胺、4-二甲氨基吡啶、權(quán)利要求10或11所述式III所示化合物和丙烯酸的摩爾比為 1-3 O. 01-0. I 1-1.2 1-10，優(yōu)選 I. 5 O. 06 I 4 ； 所述反應(yīng)步驟中，溫度為20-80°C，優(yōu)選25°C ;時間為1-20小時，優(yōu)選14小時。
10.式III所示化合物，
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的化合物，其特征在于所述式III結(jié)構(gòu)通式中，R1為甲基。
12.—種制備權(quán)利要求10或11所述化合物的方法，包括如下步驟在氯鉬酸存在的條件下，將式II所示化合物與對炔基苯胺于有機(jī)溶劑中進(jìn)行反應(yīng)，反應(yīng)完畢得到權(quán)利要求10或11所述化合物；
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的方法，其特征在于所述式II結(jié)構(gòu)通式中，R1為甲基；所述有機(jī)溶劑選自甲苯、四氫呋喃和二氯甲烷中的至少一種，優(yōu)選甲苯；所述氯鉬酸、式II所示化合物和對炔基苯胺的摩爾比為1X10_6-5X10_6 1-1. I 1-1. 1，優(yōu)選2X10—6 I I ；所述反應(yīng)步驟中，溫度為20-110°C，優(yōu)選110°C ;時間為1-24小時，優(yōu)選24小時。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種基于2，3，4，5-四苯基硅雜環(huán)戊二烯的水溶性聚合物及其制備方法與應(yīng)用。該聚合物的結(jié)構(gòu)通式如式I所示。本發(fā)明以含2，3，4，5-四苯基硅雜環(huán)戊二烯的共聚單體與水溶性單體通過自由基共聚反應(yīng)，合成了一系列以2，3，4，5-四苯基硅雜環(huán)戊二烯為側(cè)鏈結(jié)構(gòu)的水溶性聚合物。本發(fā)明提供的聚合物具有良好的發(fā)光性能；同時，能溶解于水中，對某些特定的基團(tuán)或物質(zhì)具有很好的熒光淬滅或熒光增強(qiáng)效應(yīng)，能實(shí)現(xiàn)在水溶液中的化學(xué)/生物檢測，這將是一類新型的化學(xué)/生物檢測材料。
文檔編號C08F220/06GK102617779SQ20111003099
公開日2012年8月1日 申請日期2011年1月28日 優(yōu)先權(quán)日2011年1月28日
發(fā)明者張運(yùn)生, 徐彩虹, 李書宏 申請人:中國科學(xué)院化學(xué)研究所