一種銪(ⅲ)摻雜聚1,8-萘二胺n-取代羧基衍生物的制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種銪（III)摻雜聚1，8-萘二胺N-取代羧基衍生物的制備方法，屬 于導(dǎo)電高分子材料技術(shù)領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002] 稀土元素系是指元素周期中第IIIB族，包括原子序數(shù)由57?71的15個鑭系元素 以及物理化學(xué)性質(zhì)與鑭系元素相似的21號元素鈧和39號元素釔，共17個元素。這些元素 具有外層電子結(jié)構(gòu)相同，內(nèi)層4f電子能級相近、電價高、半徑大、極化力強、化學(xué)性質(zhì)活潑 及能水解等性質(zhì)，故其應(yīng)用十分廣泛。自1964年Y203:Eu被用于制造熒光粉以來，稀土發(fā)光 材料得到了迅猛的發(fā)展，大多數(shù)稀土元素或多或少地被用于熒光材料的合成。
[0003] 聚1，8-萘二胺作為一新型導(dǎo)電高分子材料，其由于較低的導(dǎo)電率以及不溶不熔 的特點，目前對于其的報道還較少。但其具有相似于聚苯胺的結(jié)構(gòu)，以及更多的活性氨基 和亞氨基，除了具有導(dǎo)電性和濕度探測等性能之外，這些官能團對于重金屬離子（Ag+，Cu2+， Hg2+，Pb2+，Cr3+，V5+，Co2+)也有很好的敏感性和吸附作用，并且利用該功能性氨基與其它的物 質(zhì)進行摻雜或者復(fù)合后，還有望使聚萘二胺具有新的功能性。如Adel等用cibacronblue 和聚1，5-萘二胺進行復(fù)合制成的薄膜能夠準(zhǔn)確的對多巴胺進行檢測。RezaOjani等報道： 將鎳離子摻雜入聚1，5-萘二胺薄膜中，使其能夠很好的催化甲醇的氧化還原反應(yīng)，從而有 望應(yīng)用于燃料電池的開發(fā)。
[0004] 此外，其還可以與稀土金屬離子發(fā)生絡(luò)合或者氧化還原反應(yīng)，從而形成的聚合物 不僅通過金屬離子的引入而摻雜導(dǎo)電，而且其結(jié)構(gòu)更穩(wěn)定，同時稀土元素具有很好的熒光 增強特性，將其有效地?fù)诫s到聚合物鏈中，不僅可獲得熒光增強的聚合物，摻雜不同含量的 稀土離子還可能得到不同波長與強度的熒光發(fā)射。然而，聚1，8-萘二胺的熒光發(fā)射波長一 般都處在紫外區(qū)，其發(fā)射的紫外熒光對生物細(xì)胞有一定的殺滅作用，因此其在化學(xué)和生物 探測方面的應(yīng)用受到了 一定的限制。
[0005] 因此，迫切需要開發(fā)出一種溶解性好、具有實際應(yīng)用的熒光材料。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006] 本發(fā)明提出了一種銪（III)摻雜聚1，8-萘二胺N-取代羧基衍生物的制備方法， 通過制備銪（III)摻雜聚1，8-萘二胺N-取代羧基衍生物來實現(xiàn)對其溶解性能的改善，并 且利用銪（III)的摻雜在來獲得一種利用價值更大的熒光材料。
[0007] 實現(xiàn)本發(fā)明的技術(shù)方案是，本發(fā)明采用稀土金屬銪（III)離子摻雜提高其熒光性 能，同時通過引入羧基基團來增強其溶解性能。
[0008] 本發(fā)明采用氯乙酸和1，8-萘二胺單體反應(yīng)，合成了N-取代羧基改性的衍生物單 體，通過化學(xué)氧化聚合合成到了含有親水性羧基的聚1，8-萘二胺N-取代羧基衍生物，這樣 提高了衍生物的溶解性能。并且針對稀土銪（III)離子具有獨特的4f電子層結(jié)構(gòu)以及很 好的熒光增強特性，結(jié)合聚1，8-萘二胺N-取代羧基衍生物分子鏈上大量的氨基和亞胺基 對于金屬離子的吸附作用，將稀土銪（III)離子摻雜到聚合物分子鏈之中，獲得一種利用價 值更大的熒光材料。
[0009]本發(fā)明制備銪（III)摻雜聚1，8-萘二胺N-取代羧基衍生物的步驟如下：
[0010] (1)將1，8-萘二胺與氯乙酸溶液混合均勻后加三乙胺加熱攪拌，反應(yīng)完全處理即 可得粗產(chǎn)物；再經(jīng)柱色譜分離純化即可得N-取代羧基改性1，8-萘二胺單體粉末產(chǎn)物；其 反應(yīng)式如下式所示：
[0011]
【主權(quán)項】
1. 一種館（III)滲雜聚1，8-蒙二胺N-取代駿基衍生物的制備方法，其特征在于，所述 方法采用稀±金屬館（III)離子滲雜可W提高其巧光性能，同時通過引入駿基基團來增強 其溶解性能；所述方法步驟如下： (1) 將1,8-蒙二胺與氯己酸溶液混合均勻后加S己胺加熱攬拌，反應(yīng)完全處理即可得 粗產(chǎn)物；再經(jīng)柱色譜分離純化即可得N-取代駿基改性1，8-蒙二胺單體粉末產(chǎn)物；其反應(yīng) 式如下式所示：
(2) 聚1，8-蒙二胺N-取代駿基衍生物（P18NDAN)的合成 將上述制得的1,8-蒙二胺改性衍生物單體（1，8-NDAN)溶于有機溶劑中充分溶解；然 后將質(zhì)子酸溶液加入到上述單體中，反應(yīng)完全即可；其本征態(tài)的聚合物的制備方法采用傳 統(tǒng)的方式在0,1mol/L N&OH中脫滲雜來制備； 作為對比本征態(tài)和質(zhì)子酸滲雜的聚1,8-蒙二胺的制備方法與上述方法相同； (3化參雜聚1,8-蒙二胺N-取代駿基衍生物（P18NDAN)的合成 一定量上述合成的本征態(tài)聚合物P18NDAN分散在有機溶劑中，然后向其中滴加化CI3 己醇溶液，反應(yīng)完全處理即可得到化滲雜P18NDAN粗產(chǎn)物。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種館（III)滲雜聚1，8-蒙二胺N-取代駿基衍生物的制備 方法，其特征在于，所述有機溶劑，包括N，N-二甲基甲酷胺值MF)、己膳W及無水己醇溶劑。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種館（III )滲雜聚1，8-蒙二胺N-取代駿基 衍生物的制備方法，其特征在于，所述Eu3+的用量與單體的用量的摩爾比優(yōu)選為 0, 0. 15, 0. 5, 1，1. 5, 2, 5, 30, 100 九種。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種館（III)滲雜聚1，8-蒙二胺N-取代駿基衍生物的制備 方法，其特征在于，所述（畑4) 2S2〇8與單體的摩爾比優(yōu)選為0. 5:1?2:1。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種館（III)滲雜聚1，8-蒙二胺N-取代駿基衍生物的制備 方法，其特征在于，所述方法步驟（2)中聚合物反應(yīng)時間為6?2化，聚合物反應(yīng)溫度為0? 100 °C。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種館（III)滲雜聚1,8-蒙二胺N-取代駿基衍生物的 制備方法，其特征在于，所述方法步驟（3)中，合成的本征態(tài)聚合物P18NDAN的用量為 0. 216-2. 16g(0. 001-0,01mol) ;EuCl3己醇溶液的滴加量為 2. 58-12. 9g(0. 01-0. 05mol)。
【專利摘要】一種銪(Ⅲ)摻雜聚1,8-萘二胺N-取代羧基衍生物的制備方法，所述方法采用氯乙酸和1,8-萘二胺單體反應(yīng)，第一次合成到了N-取代羧基改性的衍生物單體，通過化學(xué)氧化聚合合成到了含有親水性羧基的聚1,8-萘二胺N-取代羧基衍生物，這樣提高了衍生物的溶解性能。并且針對稀土銪(Ⅲ)離子具有獨特的4f電子層結(jié)構(gòu)以及很好的熒光增強等特性，結(jié)合聚1,8-萘二胺N-取代羧基衍生物分子鏈上大量的氨基和亞胺基對于金屬離子的吸附作用，本發(fā)明將稀土銪(Ⅲ)離子摻雜到聚合物分子鏈之中來獲得一種利用價值更大的熒光材料。本發(fā)明所得的聚合物粉末可用于生物、化學(xué)探測領(lǐng)域作為光電材料。
【IPC分類】C09K11-06, C08G73-02
【公開號】CN104592513
【申請?zhí)枴緾N201510030973
【發(fā)明人】章家立, 宋琦, 王浩, 高健, 陳愛喜
【申請人】華東交通大學(xué)
【公開日】2015年5月6日
【申請日】2015年1月22日