多重环境响应性蓝光共聚物的合成与表征

摘要：

采用Suzuki偶联反应合成了一系列具有聚集诱导荧光增强特性的双亲性共聚物Pa,Pb和Pc,这些共聚物都有较高的分子量和可进一步支链化的羟基.聚合物Pa,Pb和Pc在四氢呋喃溶液中的紫外吸收峰在380 nm左右,荧光发射峰在470 nm左右,属于蓝光材料.对这些聚合物在四氢呋喃和水的混合溶剂中发光特性的研究发现,这类聚合物在一定比例混合溶剂中都有聚集诱导荧光增强现象,通过表征自组装得到胶束的粒径和形貌进一步验证了这一结果.3种共聚物在混合溶剂中的聚集诱导荧光增强特性与聚合物中聚集诱导荧光增强结构单元的含量有关,并且该特性只有在一定比例混合溶剂中才能体现.通过研究聚合物Pa在不同混合溶剂中荧光发射和自组装行为,发现聚合物Pa在四氢呋喃中处于高度分散状态,聚合物呈小的胶束;当减少混合溶剂中四氢呋喃的含量时,聚合物聚集形成了稳定的胶束并且粒径比较集中;当继续减小四氢呋喃的含量,聚合物部分析出.从动态光散射和透射电子显微镜结果中明显发现聚合物胶束的粒径有很大波动.聚合物Pb和Pc在不同溶剂中自组装得到的胶束的大小演变规律和聚合物Pa相似,说明共聚物中芴和聚集诱导荧光增强结构单元之间的比例只影响聚合物聚集时水的比例,并不对聚集形成胶束的演化过程产生明显影响.通过改变共聚物Pa,Pb和Pc自组装所用溶剂的比例和种类,可以得到尺寸在10到900 nm之间的胶束.聚合物Pa在不同溶剂中自组装形成胶束的尺寸分散性比较单一,而聚合物Pb和Pc在不同溶剂中自组装形成胶束的尺寸分布比较宽,形貌多样化.通过原子转移活性自由基聚合在聚合物Pb引入聚(N-异丙基丙烯酰胺)侧链,得到具有更高分子量、更窄分子量分布的水溶性和温度敏感性多重环境响应性蓝光聚合物P-N.在聚(N-异丙基丙烯酰胺)最低临界溶解温度附近,随着溶液温度的改变,该聚合物荧光发光峰的位置基本保持不变,但发射强度变化,聚合物P-N在混合溶剂中自组装形成胶束的大小和形貌也随之改变.

关键词：蓝光、聚集诱导荧光增强、多重环境响应性、芴、自组装

资助基金：国家科技部重大基础研究计划项目号2012CB933301、“有机与生物光电子学”教育部创新团队项目号IRT1148、江苏高校优势学科建设工程项目号YX03001、聚合物分子工程国家重点实验室开放基金基金号K2015-03、南京邮电大学项目项目号NY213176和江苏政府留学奖学金资助课题.

在线出版日期：2015-08-12（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页码：758-768