末端发荧光的温敏型聚合物的合成及其荧光性质研究

论文摘要

本论文主要合成了末端发荧光的温敏型聚合物,并对其荧光强度随温度变化的性质进行了初步研究。一方面,我们通过一系列简单的有机反应（包括Knoevenagel反应、Sonogashira反应、Diels-Alder反应等）合成了两个新型荧光小分子4和6并用核磁（包括1H NMR,13C NMR,二维核磁）,红外（FTIR）和质谱（MS）表征确认了其结构,同时培养了两个化合物的单晶,更直观地说明了已经成功地合成了化合物4和6。之后用乙醇作溶剂对其紫外可见（UV）、荧光（FL）性质以及发光性能进行研究,可以发现化合物6的共轭结构比4大。另一方面,用活性/可控自由基聚合中的可逆加成-断裂链转移聚合（RAFT）合成了分子量适中,分子量分布较窄的聚N-异丙基丙烯酰胺（PNIPAm）,用核磁（1H NMR）,红外（FTIR）和凝胶渗透色谱（GPC）表征了其结构和分子量。然后用马来酸酐（MAh）对其进行端基功能化成功合成了PNIPAm-MAh。最后,将合成的PNIPAm-MAh与荧光分子4和6同时进行了酰化反应,成功合成了末端发荧光的温敏型聚合物P-M-6,并研究了其低临界溶液温度（LCST）和荧光强度随温度变化的性质。该温敏型聚合物有望作为温控开关在药物释放体系中进行应用。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 目录
• 第一章 前言
• 1.1 温敏性聚合物代表-PNIPAm
• 1.1.1 聚N-异丙基丙烯酰胺（PNIPAm）的介绍
• 1.1.2 PNIPAm类温敏性材料的分类
• 1.2 PNIPAm类温敏性聚合物的合成
• 1.2.1 氮氧调控自由基聚合
• 1.2.2 原子转移自由基聚合法
• 1.2.3 引发转移终止剂（Iniferter）法
• 1.2.4 可逆加成-断裂转移（RAFT）法
• 1.3 荧光探针简介
• 1.3.1 荧光物质概述
• 1.3.1.1 荧光化合物发光原理
• 1.3.1.2 荧光光谱的几个特点
• 1.3.1.3 影响荧光物质发光的因素
• 1.3.2 荧光探针
• 1.3.2.1 荧光探针定义
• 1.3.2.2 荧光探针技术的特点
• 1.3.2.3 荧光探针技术的应用
• 1.4 温敏性荧光高分子
• 1.4.1 荧光小分子的局限性
• 1.4.2 温敏性荧光高分子材料
• 1.4.3 荧光高分子的应用
• 1.4.4 聚N-异丙基丙烯酰胺类温敏性胶束
• 1.5 课题的提出
• 第二章 有机荧光小分子的合成与表征
• 2.1 引言
• 2.2 实验仪器与设备
• 2.2.1 实验原料和试剂
• 2.2.2 实验所用试剂的处理
• 2.2.3 实验仪器
• 2.3 荧光小分子设计合成路线图
• 2.4 荧光小分子4的合成
• 2.4.1 钯催化剂的合成
• 2.4.2 环戊二烯酮1的合成
• 2.4.3 化合物2的合成
• 2.4.4 对羟基苯乙炔（3）的合成
• 2.4.5 化合物4的合成
• 2.5 荧光小分子6的合成
• 2.5.1 化合物5的合成
• 2.5.2 化合物6的合成
• 2.6 化合物的表征
• 2.6.1 化合物1的表征
• 2.6.2 化合物2的表征
• 2.6.3 化合物3的表征
• 2.6.4 化合物4的表征
• 2.6.5 化合物5的表征
• 2.6.6 化合物6的表征
• 2.7 结果与讨论
• 2.7.1 化合物4与6熔点比较
• 2.7.2 化合物4与6紫外光谱比较
• 2.7.3 化合物4与6荧光光谱比较
• 2.7.4 化合物4和6的荧光量子产率对比
• 2.7.5 荧光分子的发光比较
• 2.7.6 化合物6的量子化学计算
• 2.8 本章小结
• 第三章 末端发荧光的温敏性聚合物的合成及其性质研究
• 3.1 引言
• 3.2 实验仪器与设备
• 3.2.1 实验原料和试剂
• 3.2.2 实验所用试剂的处理和原料的精制
• 3.2.3 实验仪器
• 3.3 聚合物合成路线图
• 3.4 实验部分
• 3.4.1 二硫代苯甲酸苯甲酯（BDB,7）的合成
• 3.4.2 聚N-异丙基丙烯酰胺（PNIPAm,8）的合成
• 3.4.3 聚N-异丙基丙烯酰胺-马来酸酐（PNIPAm-Mah,9）的合成
• 3.4.4 聚N-异丙基丙烯酰胺-马来酸酐-荧光分子4（P-M-4）的合成
• 3.4.5 聚N-异丙基丙烯酰胺-马来酸酐-荧光分子6（P-M-6,10）的合成
• 3.5 化合物表征
• 3.5.1 二硫代苯甲酸苯甲酯的表征
• 3.5.2 PNIPAm的表征
• 3.5.3 PNIPAm-MAh的表征
• 3.5.4 P-M-6的表征
• 3.6 结果与讨论
• 3.6.1 聚合物P-M-6与荧光小分子6紫外图谱比较
• 3.6.2 聚合物P-M-6与荧光小分子6荧光图谱比较
• 3.6.3 聚合物P-M-6的LCST的测定
• 3.6.4 P-M-6的紫外吸收强度随温度变化趋势
• 3.6.5 P-M-6的荧光强度随温度变化趋势
• 3.7 本章小结
• 第四章 结论与展望
• 参考文献
• 致谢
• 个人简历