CN111378436A - 一种力致能量转移聚合物 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种力致能量转移的聚合物,其聚合物链上含有至少一个可以力致活化而直接和/或间接生成能量供体的力敏团和/或至少一个可以力致活化而直接和/或间接生成能量受体的力敏团,其中所述的由聚合物链上的力敏团力致活化而直接和/或间接生成的能量供体和能量受体分别与相应的能量受体和能量供体之间发生能量转移。通过使用合适的力敏团,可以有机地调控力致能量转移,聚合物可以灵活地实现力致发光、力致荧光、力致变色等,从而在能量转移材料、传感器材料、生物分析材料等方面获得广泛的应用。

Description

一种力致能量转移聚合物
技术领域
本发明涉及一种力致能量转移聚合物,具体涉及一种含有能够力致活化的能量供体和/或能够力致活化的能量受体的力致能量转移聚合物。
背景技术
社会经济和科学技术的不断发展,传统聚合物材料已经逐渐不能满足现代社会的需要,越来越多具有智能响应性的聚合物材料逐渐出现在人们的生活中。基于仿生概念,在聚合物中引入在机械力下作用下能够使直接和/或间接地发生化学和/或物理信号改变、生成新基团/新物质的力敏团,能够将聚合物对机械力的响应状态实时反馈出来,因而是一种形成新型智能聚合物的可行方法。
由于力敏团的存在,聚合物在应力的作用下会发生荧光和发光等光学变化,但简单的光学变化由于其穿透性低、易被干扰、易被吸收、易被稀释或性能单调等因素而较难被人们所感知和利用。能量转移可以调节光学性质、丰富光学性质,对光波的选择性强;一些容易被干扰、发光寿命短、容易淬灭等光波通过能量转移消除或降低背景干扰,延长光波寿命;通过能量转移的方法可以使荧光检测的仪器提高分析速度和灵敏度;还可以提升光学性能的丰富性。因此,迫切需要一种能量转移的方法提高聚合物材料力致荧光、力致发光等性能的适用性。
发明内容
针对上述背景,提供了一种含有能够通过力敏团的力致活化而成的能量供体和/或能够通过力敏团的力致活化而成的能量受体构成的具有力致能量转移性能的聚合物。所述的力致能量转移聚合物稳定性好,在一般的温和条件下能量供体和/或能量受体即可力致活化而成,并可体现出能量转移、能量传递以及能量转换等性能。
本发明可通过如下技术方案予以实现:
本发明涉及一种力致链内能量转移聚合物,其特征在于,其聚合物链上含有至少一个可以力致活化而直接和/或间接生成能量供体的力敏团和/或至少一个可以力致活化而直接和/或间接生成能量受体的力敏团,其中能量供体和能量受体直接相连形成互为取代基,且都在骨架链上,其中所述的由聚合物链上的力敏团力致活化而直接和/或间接生成的能量供体和能量受体分别与所述同一聚合物链上相应的能量受体和能量供体之间发生能量转移。
本发明还涉及一种实现力致链内能量转移的方法,其特征在于,提供一种力致响应聚合物,其聚合物链上含有至少一个可以力致活化而直接和/或间接生成能量供体的力敏团和/或至少一个可以力致活化而直接和/或间接生成能量受体的力敏团,其中能量供体和能量受体直接相连形成互为取代基,且都在骨架链上,其中所述的由聚合物链上的力敏团通过机械力作用活化而直接和/或间接生成能量供体和/或能量受体并分别与所述同一聚合物链上相应的能量受体和能量供体之间发生能量转移。
本发明还涉及一种力致链内能量转移聚合物,其特征在于,其聚合物链上含有至少一个可以力致活化而直接和/或间接生成能量供体的力敏团和/或至少一个可以力致活化而直接和/或间接生成能量受体的力敏团,其中能量供体和能量受体直接相连形成互为取代基,且其中仅能量供体或能量受体在骨架链上,其中所述的由聚合物链上的力敏团力致活化而直接和/或间接生成的能量供体和能量受体分别与所述同一聚合物链上相应的能量受体和能量供体之间发生能量转移。
本发明还涉及一种实现力致链内能量转移的方法,其特征在于,提供一种力致响应聚合物,其聚合物链上含有至少一个可以力致活化而直接和/或间接生成能量供体的力敏团和/或至少一个可以力致活化而直接和/或间接生成能量受体的力敏团,其中能量供体和能量受体直接相连形成互为取代基,且其中仅能量供体或能量受体在骨架链上,其中所述的由聚合物链上的力敏团通过机械力作用活化而直接和/或间接生成能量供体和/或能量受体并分别与所述同一聚合物链上相应的能量受体和能量供体之间发生能量转移。
本发明还涉及一种力致链内能量转移聚合物,其特征在于,其聚合物链上含有至少一个可以力致活化而直接和/或间接生成能量供体的力敏团和至少一个可以力致活化而直接和/或间接生成能量受体的力敏团,其中所述的由聚合物链上的力敏团力致活化而直接和/或间接生成的能量供体和能量受体分别与所述同一聚合物链上相应的能量受体和能量供体之间发生能量转移。
本发明还涉及一种实现力致链内能量转移的方法,其特征在于,提供一种力致响应聚合物,其聚合物链上含有至少一个可以力致活化而直接和/或间接生成能量供体的力敏团和至少一个可以力致活化而直接和/或间接生成能量受体的力敏团,其中所述的由聚合物链上的力敏团通过机械力作用活化而直接和/或间接生成能量供体和/或能量受体并分别与所述同一聚合物链上相应的能量受体和能量供体之间发生能量转移。
本发明还涉及一种力致链内能量转移聚合物,其特征在于,其聚合物链上含有至少一个非力致活化而直接和/或间接生成的能量供体和至少一个可以力致活化而直接和/或间接生成能量受体的力敏团,其中所述的由聚合物链上的力敏团力致活化而直接和/或间接生成的能量受体与所述同一聚合物链上相应的能量供体之间发生能量转移。
本发明还涉及一种实现力致链内能量转移的方法,其特征在于,提供一种力致响应聚合物,其聚合物链上含有至少一个非力致活化而直接和/或间接生成的能量供体和至少一个可以力致活化而直接和/或间接生成能量受体的力敏团,其中所述的由聚合物链上的力敏团通过机械力作用活化而直接和/或间接生成的能量受体与所述同一聚合物链上相应的能量供体之间发生能量转移。
本发明还涉及一种力致链内能量转移聚合物,其特征在于,其聚合物链上含有至少一个可以力致活化而间接生成能量供体的力敏团和至少一个非力致活化而直接和/或间接生成的能量受体,其中所述的由聚合物链上的力敏团力致活化而间接生成的能量供体与所述同一聚合物链上相应的能量受体之间发生能量转移。
本发明还涉及一种实现力致链内能量转移的方法,其特征在于,提供一种力致响应聚合物,其聚合物链上含有至少一个可以力致活化而间接生成能量供体的力敏团和至少一个非力致活化而直接和/或间接生成的能量受体,其中所述的由聚合物链上的力敏团通过机械力作用活化而间接生成能量供体与所述同一聚合物链上相应的能量受体之间发生能量转移。
本发明还涉及一种力致链内能量转移聚合物,其特征在于,其聚合物链上含有至少一个可以力致活化而直接生成能量供体的力敏团和至少一个非力致活化而直接和/或间接生成的能量受体,其中所述的由聚合物链上的力敏团力致活化而直接生成的能量供体为非发光体,其中所述的由聚合物链上的力敏团力致活化而直接生成的能量供体与所述同一聚合物链上相应的能量受体之间发生能量转移。
本发明还涉及一种实现力致链内能量转移的方法,其特征在于,提供一种力致响应聚合物,其聚合物链上含有至少一个可以力致活化而直接生成能量供体的力敏团和至少一个非力致活化而直接和/或间接生成的能量受体,其中所述的由聚合物链上的力敏团力致活化而直接生成的能量供体为非发光体,其中所述的由聚合物链上的力敏团通过机械力作用活化而直接生成能量供体与所述同一聚合物链上相应的能量受体之间发生能量转移。
本发明还涉及一种力致链内能量转移聚合物,其特征在于,其聚合物链上含有至少一个可以力致活化而直接生成能量供体的力敏团和至少一个非力致活化而直接和/或间接生成的能量受体,其中所述的由聚合物链上的力敏团力致活化而直接生成的能量供体为发光体,其中所述的由聚合物链上的力敏团力致活化而直接生成的能量供体与所述同一聚合物链上相应的能量受体之间发生多级能量转移。
本发明还涉及一种实现力致链内能量转移的方法,其特征在于,提供一种力致响应聚合物,其聚合物链上含有至少一个可以力致活化而直接生成能量供体的力敏团和至少一个非力致活化而直接和/或间接生成的能量受体,其中所述的由聚合物链上的力敏团力致活化而直接生成的能量供体为发光体,其中所述的由聚合物链上的力敏团通过机械力作用活化而直接生成能量供体与所述同一聚合物链上相应的能量受体之间发生多级能量转移。
本发明还涉及一种力致链内能量转移聚合物,其特征在于,其聚合物链上含有至少一个可以力致活化而直接生成能量供体的力敏团和至少一个非力致活化而直接和/或间接生成的能量受体,其中所述的由聚合物链上的力敏团力致活化而直接生成的能量供体为发光体,其中所述的由聚合物链上的力敏团力致活化而直接生成的能量供体与所述同一聚合物链上相应的能量受体之间发生多级能量转移,其中能量受体为非预先存在的。
本发明还涉及一种实现力致链内能量转移的方法,其特征在于,提供一种力致响应聚合物,其聚合物链上含有至少一个可以力致活化而直接生成能量供体的力敏团和至少一个非力致活化而直接和/或间接生成的能量受体,其中所述的由聚合物链上的力敏团力致活化而直接生成的能量供体为发光体,其中所述的由聚合物链上的力敏团通过机械力作用活化而直接生成能量供体与所述同一聚合物链上相应的能量受体之间发生多级能量转移,其中能量受体为非预先存在的。
本发明涉及一种力致能量转移聚合物,其特征在于,其聚合物链上含有至少一个可以力致活化而直接和/或间接生成能量供体的力敏团和/或至少一个可以力致活化而直接和/或间接生成能量受体的力敏团,其中所述的由聚合物链上的力敏团力致活化而直接和/或间接生成的能量供体和能量受体分别与所述聚合物中相应的能量受体和能量供体之间同时发生链内和链间能量转移。
本发明还涉及一种实现力致能量转移的方法,其特征在于,提供一种力致响应聚合物,其聚合物链上含有至少一个可以力致活化而直接和/或间接生成能量供体的力敏团和/或至少一个可以力致活化而直接和/或间接生成能量受体的力敏团,其中所述的由聚合物链上的力敏团通过机械力作用活化而直接和/或间接生成能量供体和/或能量受体并分别与所述聚合物中相应的能量受体和能量供体之间同时发生链内和链间能量转移。
本发明还涉及一种力致链间能量转移聚合物,其特征在于,其聚合物链上含有至少一个可以力致活化而直接和/或间接生成能量供体的力敏团和/或至少一个可以力致活化而直接和/或间接生成能量受体的力敏团,其中所述的由聚合物链上的力敏团力致活化而直接和/或间接生成的能量供体和能量受体分别与所述聚合物中不同聚合物链上和可选的非聚合物链上相应的能量受体和能量供体之间发生能量转移。
本发明还涉及一种实现力致链间能量转移的方法,其特征在于,提供一种力致响应聚合物,其聚合物链上含有至少一个可以力致活化而直接和/或间接生成能量供体的力敏团和/或至少一个可以力致活化而直接和/或间接生成能量受体的力敏团,其中所述的由聚合物链上的力敏团通过机械力作用活化而直接和/或间接生成能量供体和/或能量受体并分别与所述聚合物中不同聚合物链上和可选的非聚合物链上相应的能量受体和能量供体之间发生能量转移。
本发明还涉及一种力致链间能量转移聚合物,其特征在于,其聚合物链上含有至少一个可以力致活化而直接和/或间接生成能量受体的力敏团,其中所述的由聚合物链上的力敏团力致活化而直接和/或间接生成的能量受体与所述聚合物中的非聚合物链上相应的能量供体之间发生能量转移。
本发明还涉及一种实现力致链间能量转移的方法,其特征在于,提供一种力致响应聚合物,其聚合物链上含有至少一个可以力致活化而直接和/或间接生成能量受体的力敏团,其中所述的由聚合物链上的力敏团力致活化而直接和/或间接生成的能量受体与所述聚合物中的非聚合物链上相应的能量供体之间发生能量转移。
本发明还涉及一种力致链间能量转移聚合物,其特征在于,其聚合物链上含有至少一个可以力致活化而间接生成能量供体的力敏团,其中所述的由聚合物链上的力敏团力致活化而间接生成的能量供体与所述聚合物中的非聚合物链上相应的能量受体之间发生能量转移。
本发明还涉及一种实现力致链间能量转移的方法,其特征在于,提供一种力致响应聚合物,其聚合物链上含有至少一个可以力致活化而间接生成能量供体的力敏团,其中所述的由聚合物链上的力敏团力致活化而间接生成的能量供体与所述聚合物中的非聚合物链上相应的能量受体之间发生能量转移。
本发明还涉及一种力致链间能量转移聚合物,其特征在于,其聚合物链上含有至少一个可以力致活化而直接生成能量供体的力敏团,其中所述的由聚合物链上的力敏团力致活化而直接生成的能量供体为非发光体,且其与所述的非聚合物链上相应的能量受体之间发生能量转移。
本发明还涉及一种实现力致链间能量转移的方法,其特征在于,提供一种力致响应聚合物,其聚合物链上含有至少一个可以力致活化而直接生成能量供体的力敏团,其中所述的由聚合物链上的力敏团力致活化而直接生成的能量供体为非发光体,且其与所述的非聚合物链上相应的能量受体之间发生能量转移。
本发明还涉及一种力致链间能量转移聚合物,其特征在于,其聚合物链上含有至少一个可以力致活化而直接生成能量供体的力敏团,其中所述的由聚合物链上的力敏团力致活化而直接生成的能量供体为发光体,且其与所述的非聚合物链上相应的能量受体之间发生多级能量转移。
本发明还涉及一种实现力致链间能量转移的方法,其特征在于,提供一种力致响应聚合物,其聚合物链上含有至少一个可以力致活化而直接生成能量供体的力敏团,其中所述的由聚合物链上的力敏团力致活化而直接生成的能量供体为发光体,且其与所述的非聚合物链上相应的能量受体之间发生多级能量转移。
本发明还涉及一种力致链间能量转移聚合物,其特征在于,其聚合物链上含有至少一个可以力致活化而直接生成能量供体的力敏团,其中所述的由聚合物链上的力敏团力致活化而直接生成的能量供体为发光体,其与所述的非聚合物链上相应的能量受体之间发生一级能量转移,其中能量受体为非预先存在的。
本发明还涉及一种实现力致链间能量转移的方法,其特征在于,提供一种力致响应聚合物,其聚合物链上含有至少一个可以力致活化而直接生成能量供体的力敏团,其中所述的由聚合物链上的力敏团力致活化而直接生成的能量供体为发光体,其与所述的非聚合物链上相应的能量受体之间发生一级能量转移,其中能量受体为非预先存在的。
本发明还涉及一种力致能量转移聚合物,其特征在于,其聚合物链上含有至少一个复合力敏团,其中至少一个能量供体和/或至少一个能量受体由所属复合力敏团中的至少一个力敏基元/单力敏团力致活化直接和/或间接生成,所述由复合力敏团直接和/或间接生成的能量供体和/或能量受体与相应的能量受体和能量供体发生链内和/或链间能量转移。
本发明还涉及一种实现力致能量转移的方法,其特征在于,提供一种力致响应聚合物,其聚合物链上含有至少一个复合力敏团,其中至少一个能量供体和/或至少一个能量受体由所属复合力敏团中的至少一个力敏基元/单力敏团力致活化直接和/或间接生成,所述由复合力敏团直接和/或间接生成的能量供体和/或能量受体与相应的能量受体和能量供体发生链内和/或链间能量转移。
本发明还涉及一种力致能量转移聚合物,其特征在于,其聚合物链上含有至少两种可以力致活化而直接和/或间接生成能量供体的力敏团和/或至少两种可以力致活化而直接和/或间接生成能量受体的力敏团,其中所述的由聚合物链上的力敏团力致活化而直接和/或间接生成的能量供体和能量受体分别与相应的能量受体和能量供体之间发生能量转移。
本发明还涉及一种实现力致能量转移的方法,其特征在于,提供一种力致响应聚合物,其聚合物链上含有至少两种可以力致活化而直接和/或间接生成能量供体的力敏团和/或至少两种可以力致活化而直接和/或间接生成能量受体的力敏团,其中所述的由聚合物链上的力敏团通过机械力作用活化而直接和/或间接生成能量供体和/或能量受体并分别与相应的能量受体和能量供体之间发生能量转移。
本发明还涉及一种力致能量转移聚合物,其特征在于,其聚合物链上含有至少一个可以力致活化而直接和/或间接生成能量供体的力敏团和/或至少一个可以力致活化而直接和/或间接生成能量受体的力敏团,其中所述的由聚合物链上的力敏团力致活化而直接和/或间接生成的能量供体和能量受体分别与相应的能量受体和能量供体之间发生能量转移;其中还含有供体和受体均为非力致产生的其他能量转移。
本发明还涉及一种实现力致能量转移的方法,其特征在于,提供一种力致响应聚合物,其聚合物链上含有至少一个可以力致活化而直接和/或间接生成能量供体的力敏团和/或至少一个可以力致活化而直接和/或间接生成能量受体的力敏团,其中所述的由聚合物链上的力敏团通过机械力作用活化而直接和/或间接生成能量供体和/或能量受体并分别与相应的能量受体和能量供体之间发生能量转移;其中还含有供体和受体均为非力致产生的其他能量转移。
在本发明的实施方式中,所述的力致能量聚合物,其具有如下结构:
第一种结构:所述的力致能量转移聚合物为非交联结构,在同一条聚合物链中含有一种能量供体和一种可以力致活化而直接和/或间接生成能量受体的力敏团,其中能量供体为荧光团。
第二种结构:所述的力致能量转移聚合物为非交联结构,在同一条聚合物链中含有一种可以力致活化而直接和/或间接生成能量供体的力敏团和一种能量受体,其中能量供体为荧光团。
第三种结构:所述的力致能量转移聚合物为非交联结构,在同一条聚合物链中含有一种可以力致活化而直接和/或间接生成能量供体的力敏团和一种能量受体,其中能量供体为发光团。
第四种结构:所述的力致能量转移聚合物为非交联结构,在同一条聚合物链中含有一种可以力致活化而直接和/或间接生成能量供体的力敏团和一种可以力致活化而直接和/或间接生成能量受体的力敏团,其中能量供体和能量受体均为荧光团。
第五种结构:所述的力致能量转移聚合物为非交联结构,在同一条聚合物链中含有一种可以力致活化而直接和/或间接生成能量供体的力敏团和一种可以力致活化而直接和/或间接生成能量受体的力敏团,其中,能量供体为发光团,能量受体为荧光团。
第六种结构:所述的力致能量转移聚合物为非交联结构,在同一条聚合物链中含有一种能量供体和一种可以力致活化而直接和/或间接生成能量受体的力敏团,其中能量供体为有机荧光团。
第七种结构:所述的力致能量转移聚合物为非交联结构,在同一条聚合物链中含有一种能量供体和一种可以力致活化而直接和/或间接生成能量受体的力敏团,其中能量供体为有机金属荧光团。
第八种结构:所述的力致能量转移聚合物为非交联结构,在同一条聚合物链中含有一种能量供体和一种可以力致活化而直接和/或间接生成能量受体的力敏团,其中能量供体为有机元素荧光团。
第九种结构:所述的力致能量转移聚合物为非交联结构,在同一条聚合物链中含有一种能量供体和一种可以力致活化而直接和/或间接生成能量受体的力敏团,其中能量供体为生物荧光团。
第十种结构:所述的力致能量转移聚合物为非交联结构,在同一条聚合物链中含有一种能量供体和一种可以力致活化而直接和/或间接生成能量受体的力敏团,其中能量供体为有机上转换荧光团。
第十一种结构:所述的力致能量转移聚合物为非交联结构,在同一条聚合物链中含有一种能量供体、一种非力致来源的能量受体和一种可以力致活化而直接和/或间接生成能量受体的力敏团,其中,能量供体为荧光团,非力致来源的能量受体为荧光团并且是一级能量受体,力致活化生成的能量受体为二级能量受体。
第十二种结构:所述的力致能量转移聚合物为非交联结构,在同一条聚合物链中含有一种能量供体、一种非力致来源的能量受体和一种可以力致活化而直接和/或间接生成能量受体的力敏团,其中,其中能量供体选自有机荧光团、有机金属荧光团、有机元素荧光团、生物荧光团、有机上转换荧光团、无机荧光团、无机上转换荧光团中的一种,非力致来源的能量受体为荧光团并且是一级能量受体,力致活化生成的能量受体为二级能量受体。
第十三种结构:所述的力致能量转移聚合物为非交联结构,在同一条聚合物链中含有一种能量供体、一种非力致来源的能量受体和一种可以力致活化而直接和/或间接生成能量受体的力敏团,其中,其中能量供体为有机荧光团,非力致来源的能量受体为荧光团并且是一级能量受体,力致活化生成的能量受体为二级能量受体。
第十四种结构:所述的力致能量转移聚合物为非交联结构,在同一条聚合物链中含有一种能量供体、一种非力致来源的能量受体和一种可以力致活化而直接和/或间接生成能量受体的力敏团,其中,其中能量供体为有机上转换荧光团,非力致来源的能量受体为荧光团并且是一级能量受体,力致活化生成的能量受体为二级能量受体。
第十五种结构:所述的力致能量转移聚合物为非交联结构,在同一条聚合物链中含有一种可以力致活化而直接和/或间接生成能量供体的力敏团、一种非力致来源的能量受体和一种可以力致活化而直接和/或间接生成能量受体的力敏团,其中能量供体为发光团,非力致来源的能量受体为荧光团并且是一级能量受体,力致活化生成的能量受体为二级能量受体。
第十六种结构:所述的力致能量转移聚合物为非交联结构,在同一条聚合物链中含有一种有机荧光团和一种螺吡喃力敏团,其中能量供体为荧光团。
第十七种结构:所述的力致能量转移聚合物为非交联结构,在同一条聚合物链中含有一种有机荧光团和一种逆环化力敏团,其中能量供体为荧光团。
第十八种结构:所述的力致能量转移聚合物为非交联结构,在同一条聚合物链中含有一种二氧环丁烷栓系复合力敏团和一种有机荧光团。
第十九种结构:所述的力致能量转移聚合物为非交联结构,在同一条聚合物链中含有一种二氧环丁烷门控复合力敏团和一种有机荧光团。
第二十种结构:所述的力致能量转移聚合物为非交联结构,在同一条聚合物链中含有一种鲁米诺化学发光团和一种力敏团,其中能量供体为鲁米诺化学发光团。
第二十一种结构:所述的力致能量转移聚合物为非交联结构,在聚合物链中含有一种能量供体和一种可以力致活化而直接和/或间接生成能量受体的力敏团,且能量供体和能量受体不在同一条聚合物链上,其中能量供体为荧光团。
第二十二种结构:所述的力致能量转移聚合物为非交联结构,在聚合物链中含有一种可以力致活化而直接和/或间接生成能量供体的力敏团和一种能量受体,且能量供体和能量受体不在同一条聚合物链上,其中能量供体为荧光团。
第二十三种结构:所述的力致能量转移聚合物为非交联结构,在聚合物链中含有一种可以力致活化而直接和/或间接生成能量供体的力敏团和一种能量受体,且能量供体和能量受体不在同一条聚合物链上,其中能量供体为发光团。
第二十四种结构:所述的力致能量转移聚合物为非交联结构,在聚合物链中含有一种可以力致活化而直接和/或间接生成能量供体的力敏团和一种可以力致活化而直接和/或间接生成能量受体的力敏团,且能量供体和能量受体不在同一条聚合物链上,其中能量供体和能量受体均为荧光团。
第二十五种结构:所述的力致能量转移聚合物为非交联结构,在聚合物链中含有一种可以力致活化而直接和/或间接生成能量供体的力敏团和一种可以力致活化而直接和/或间接生成能量受体的力敏团,且能量供体和能量受体不在同一条聚合物链上,其中,能量供体为发光团,能量受体为荧光团。
第二十六种结构:所述的力致能量转移聚合物为非交联结构,在聚合物链中含有一种能量供体和一种可以力致活化而直接和/或间接生成能量受体的力敏团,且能量供体和能量受体不在同一条聚合物链上,其中能量供体为有机荧光团。
第二十七种结构:所述的力致能量转移聚合物为非交联结构,在聚合物链中含有一种能量供体和一种可以力致活化而直接和/或间接生成能量受体的力敏团,且能量供体和能量受体不在同一条聚合物链上,其中能量供体为有机金属荧光团。
第二十八种结构:所述的力致能量转移聚合物为非交联结构,在聚合物链中含有一种能量供体和一种可以力致活化而直接和/或间接生成能量受体的力敏团,且能量供体和能量受体不在同一条聚合物链上,其中能量供体为有机元素荧光团。
第二十九种结构:所述的力致能量转移聚合物为非交联结构,在聚合物链中含有一种能量供体和一种可以力致活化而直接和/或间接生成能量受体的力敏团,且能量供体和能量受体不在同一条聚合物链上,其中能量供体为生物荧光团。
第三十种结构:所述的力致能量转移聚合物为非交联结构,在聚合物链中含有一种能量供体和一种可以力致活化而直接和/或间接生成能量受体的力敏团,且能量供体和能量受体不在同一条聚合物链上,其中能量供体为有机上转换荧光团。
第三十一种结构:所述的力致能量转移聚合物为非交联结构,在聚合物链中含有一种能量供体、一种非力致来源的能量受体和一种可以力致活化而直接和/或间接生成能量受体的力敏团,且能量供体和各个能量受体均不在同一条聚合物链上,其中,能量供体为荧光团,非力致来源的能量受体为荧光团并且是一级能量受体,力致活化生成的能量受体为二级能量受体。
第三十二种结构:所述的力致能量转移聚合物为非交联结构,在聚合物链中含有一种能量供体、一种非力致来源的能量受体和一种可以力致活化而直接和/或间接生成能量受体的力敏团,且能量供体和各个能量受体均不在同一条聚合物链上,其中,其中能量供体选自有机荧光团、有机金属荧光团、有机元素荧光团、生物荧光团、有机上转换荧光团、无机荧光团、无机上转换荧光团中的一种,非力致来源的能量受体为荧光团并且是一级能量受体,力致活化生成的能量受体为二级能量受体。
第三十三种结构:所述的力致能量转移聚合物为非交联结构,在聚合物链中含有一种能量供体、一种非力致来源的能量受体和一种可以力致活化而直接和/或间接生成能量受体的力敏团,且能量供体和各个能量受体均不在同一条聚合物链上,其中,其中能量供体为有机荧光团,非力致来源的能量受体为荧光团并且是一级能量受体,力致活化生成的能量受体为二级能量受体。
第三十四种结构:所述的力致能量转移聚合物为非交联结构,在聚合物链中含有一种能量供体、一种非力致来源的能量受体和一种可以力致活化而直接和/或间接生成能量受体的力敏团,且能量供体和各个能量受体均不在同一条聚合物链上,其中,其中能量供体为有机上转换荧光团,非力致来源的能量受体为荧光团并且是一级能量受体,力致活化生成的能量受体为二级能量受体。
第三十五种结构:所述的力致能量转移聚合物为非交联结构,在聚合物链中含有一种可以力致活化而直接和/或间接生成能量供体的力敏团、一种非力致来源的能量受体和一种可以力致活化而直接和/或间接生成能量受体的力敏团,且能量供体和各个能量受体均不在同一条聚合物链上,其中能量供体为发光团,非力致来源的能量受体为荧光团并且是一级能量受体,力致活化生成的能量受体为二级能量受体。
第三十六种结构:所述的力致能量转移聚合物为非交联结构,在聚合物链中含有一种有机荧光团和一种螺吡喃力敏团,且能量供体和能量受体不在同一条聚合物链上,其中能量供体为荧光团。
第三十七种结构:所述的力致能量转移聚合物为非交联结构,在聚合物链中含有一种有机荧光团和一种逆环化力敏团,且能量供体和能量受体不在同一条聚合物链上,其中能量供体为荧光团。
第三十八种结构:所述的力致能量转移聚合物为非交联结构,在聚合物链中含有一种二氧环丁烷栓系复合力敏团和一种有机荧光团,且能量供体和能量受体不在同一条聚合物链上。
第三十九种结构:所述的力致能量转移聚合物为非交联结构,在聚合物链中含有一种二氧环丁烷门控复合力敏团和一种有机荧光团,且能量供体和能量受体不在同一条聚合物链上。
第四十种结构:所述的力致能量转移聚合物为非交联结构,在聚合物链中含有一种鲁米诺化学发光团和一种力敏团,且能量供体和能量受体不在同一条聚合物链上,其中能量供体为鲁米诺化学发光团。
第四十一种结构:所述的力致能量转移聚合物为非交联结构,其聚合物中含有一种能量供体和一种可以力致活化而直接和/或间接生成能量受体的力敏团,其中能量供体为无机荧光团。
第四十二种结构:所述的力致能量转移聚合物为非交联结构,其聚合物中含有一种能量供体和一种可以力致活化而直接和/或间接生成能量受体的力敏团,其中能量供体为无机上转换荧光团。
第四十三种结构:所述的力致能量转移聚合物为非交联结构,在聚合物中含有一种能量供体、一种非力致来源的能量受体和一种可以力致活化而直接和/或间接生成能量受体的力敏团,其中,其中能量供体为无机荧光团,非力致来源的能量受体为荧光团并且是一级能量受体,力致活化生成的能量受体为二级能量受体。
第四十四种结构:所述的力致能量转移聚合物为非交联结构,在聚合物中含有一种能量供体、一种非力致来源的能量受体和一种可以力致活化而直接和/或间接生成能量受体的力敏团,其中,其中能量供体为无机上转换荧光团,非力致来源的能量受体为荧光团并且是一级能量受体,力致活化生成的能量受体为二级能量受体。
第四十五种结构:所述的力致能量转移聚合物为非交联结构,其聚合物中含有一种无机上转换荧光团、生物荧光团和一种力敏团,其中,其中能量供体为无机上转换荧光团,生物荧光团是一级能量受体,力敏团为二级能量受体。
第四十六种结构:所述的力致能量转移聚合物为非交联结构,在聚合物链中含有一种能量供体、一种非力致来源的能量受体和一种可以力致活化而直接和/或间接生成能量受体的力敏团,其中,能量供体为荧光团,非力致来源的能量受体为荧光团并且是一级能量受体,力致活化生成的能量受体为二级能量受体,其中,一级能量转移发生在聚合物链内,二级能量转移发生在聚合物链间。
第四十七种结构:所述的力致能量转移聚合物为非交联结构,在同一条聚合物链中含有一种能量供体、一种非力致来源的能量受体和一种可以力致活化而直接和/或间接生成能量受体的力敏团,其中,其中能量供体选自有机荧光团、有机金属荧光团、有机元素荧光团、生物荧光团、有机上转换荧光团、无机荧光团、无机上转换荧光团中的一种,非力致来源的能量受体为荧光团并且是一级能量受体,力致活化生成的能量受体为二级能量受体,其中,一级能量转移发生在聚合物链内,二级能量转移发生在聚合物链间。
第四十八种结构:所述的力致能量转移聚合物为非交联结构,在同一条聚合物链中含有一种能量供体、一种非力致来源的能量受体和一种可以力致活化而直接和/或间接生成能量受体的力敏团,其中,其中能量供体选自有机荧光团、有机金属荧光团、有机元素荧光团、生物荧光团、有机上转换荧光团、无机荧光团、无机上转换荧光团中的一种,非力致来源的能量受体为荧光团并且是一级能量受体,力致活化生成的能量受体为二级能量受体,其中,一级能量转移发生在聚合物链间,二级能量转移发生在聚合物链内。
第四十九种结构:所述的力致能量转移聚合物为非交联结构,在同一条聚合物链中含有一种能量供体、一种非力致来源的能量受体和一种可以力致活化而直接和/或间接生成能量受体的力敏团,其中,其中能量供体为有机荧光团,非力致来源的能量受体为荧光团并且是一级能量受体,力致活化生成的能量受体为二级能量受体,其中,一级能量转移发生在聚合物链内,二级能量转移发生在聚合物链间。
第五十种结构:所述的力致能量转移聚合物为非交联结构,在同一条聚合物链中含有一种能量供体、一种非力致来源的能量受体和一种可以力致活化而直接和/或间接生成能量受体的力敏团,其中,其中能量供体为有机上转换荧光团,非力致来源的能量受体为荧光团并且是一级能量受体,力致活化生成的能量受体为二级能量受体,其中,一级能量转移发生在聚合物链间,二级能量转移发生在聚合物链内。
第五十一种结构:所述的力致能量转移聚合物为非交联结构,在同一条聚合物链中含有一种可以力致活化而直接和/或间接生成能量供体的力敏团、一种非力致来源的能量受体和一种可以力致活化而直接和/或间接生成能量受体的力敏团,其中能量供体为发光团,非力致来源的能量受体为荧光团并且是一级能量受体,力致活化生成的能量受体为二级能量受体,其中,一级能量转移发生在聚合物链内,二级能量转移发生在聚合物链间。
第五十二种结构:所述的力致能量转移聚合物为交联结构,在同一条聚合物链中含有一种能量供体和一种可以力致活化而直接和/或间接生成能量受体的力敏团,其中能量供体为荧光团。
第五十三种结构:所述的力致能量转移聚合物为交联结构,在同一条聚合物链中含有一种可以力致活化而直接和/或间接生成能量供体的力敏团和一种能量受体,其中能量供体为荧光团。
第五十四种结构:所述的力致能量转移聚合物为交联结构,在同一条聚合物链中含有一种可以力致活化而直接和/或间接生成能量供体的力敏团和一种能量受体,其中能量供体为发光团。
第五十五种结构:所述的力致能量转移聚合物为交联结构,在同一条聚合物链中含有一种可以力致活化而直接和/或间接生成能量供体的力敏团和一种可以力致活化而直接和/或间接生成能量受体的力敏团,其中能量供体和能量受体均为荧光团。
第五十六种结构:所述的力致能量转移聚合物为交联结构,在同一条聚合物链中含有一种可以力致活化而直接和/或间接生成能量供体的力敏团和一种可以力致活化而直接和/或间接生成能量受体的力敏团,其中,能量供体为发光团,能量受体为荧光团。
第五十七种结构:所述的力致能量转移聚合物为交联结构,在同一条聚合物链中含有一种能量供体和一种可以力致活化而直接和/或间接生成能量受体的力敏团,其中能量供体为有机荧光团。
第五十八种结构:所述的力致能量转移聚合物为交联结构,在同一条聚合物链中含有一种能量供体和一种可以力致活化而直接和/或间接生成能量受体的力敏团,其中能量供体为有机金属荧光团。
第五十九种结构:所述的力致能量转移聚合物为交联结构,在同一条聚合物链中含有一种能量供体和一种可以力致活化而直接和/或间接生成能量受体的力敏团,其中能量供体为有机元素荧光团。
第六十种结构:所述的力致能量转移聚合物为交联结构,在同一条聚合物链中含有一种能量供体和一种可以力致活化而直接和/或间接生成能量受体的力敏团,其中能量供体为生物荧光团。
第六十一种结构:所述的力致能量转移聚合物为交联结构,在同一条聚合物链中含有一种能量供体和一种可以力致活化而直接和/或间接生成能量受体的力敏团,其中能量供体为有机上转换荧光团。
第六十二种结构:所述的力致能量转移聚合物为交联结构,在同一条聚合物链中含有一种能量供体、一种非力致来源的能量受体和一种可以力致活化而直接和/或间接生成能量受体的力敏团,其中,能量供体为荧光团,非力致来源的能量受体为荧光团并且是一级能量受体,力致活化生成的能量受体为二级能量受体。
第六十三种结构:所述的力致能量转移聚合物为交联结构,在同一条聚合物链中含有一种能量供体、一种非力致来源的能量受体和一种可以力致活化而直接和/或间接生成能量受体的力敏团,其中,其中能量供体选自有机荧光团、有机金属荧光团、有机元素荧光团、生物荧光团、有机上转换荧光团、无机荧光团、无机上转换荧光团中的一种,非力致来源的能量受体为荧光团并且是一级能量受体,力致活化生成的能量受体为二级能量受体。
第六十四种结构:所述的力致能量转移聚合物为交联结构,在同一条聚合物链中含有一种能量供体、一种非力致来源的能量受体和一种可以力致活化而直接和/或间接生成能量受体的力敏团,其中,其中能量供体为有机荧光团,非力致来源的能量受体为荧光团并且是一级能量受体,力致活化生成的能量受体为二级能量受体。
第六十五种结构:所述的力致能量转移聚合物为交联结构,在同一条聚合物链中含有一种能量供体、一种非力致来源的能量受体和一种可以力致活化而直接和/或间接生成能量受体的力敏团,其中,其中能量供体为有机上转换荧光团,非力致来源的能量受体为荧光团并且是一级能量受体,力致活化生成的能量受体为二级能量受体。
第六十六种结构:所述的力致能量转移聚合物为交联结构,在同一条聚合物链中含有一种可以力致活化而直接和/或间接生成能量供体的力敏团、一种非力致来源的能量受体和一种可以力致活化而直接和/或间接生成能量受体的力敏团,其中能量供体为发光团,非力致来源的能量受体为荧光团并且是一级能量受体,力致活化生成的能量受体为二级能量受体。
第六十七种结构:所述的力致能量转移聚合物为交联结构,在同一条聚合物链中含有一种有机荧光团和一种螺吡喃力敏团,其中能量供体为荧光团。
第六十八种结构:所述的力致能量转移聚合物为交联结构,在同一条聚合物链中含有一种有机荧光团和一种逆环化力敏团,其中能量供体为荧光团。
第六十九种结构:所述的力致能量转移聚合物为交联结构,在同一条聚合物链中含有一种二氧环丁烷栓系复合力敏团和一种有机荧光团。
第七十种结构:所述的力致能量转移聚合物为交联结构,在同一条聚合物链中含有一种二氧环丁烷门控复合力敏团和一种有机荧光团。
第七十一种结构:所述的力致能量转移聚合物为交联结构,在同一条聚合物链中含有一种鲁米诺化学发光团和一种力敏团,其中能量供体为鲁米诺化学发光团。
第七十二种结构:所述的力致能量转移聚合物为交联结构,在聚合物链中含有一种能量供体和一种可以力致活化而直接和/或间接生成能量受体的力敏团,且能量供体和能量受体不在同一条聚合物链上,其中能量供体为荧光团。
第七十三种结构:所述的力致能量转移聚合物为交联结构,在聚合物链中含有一种可以力致活化而直接和/或间接生成能量供体的力敏团和一种能量受体,且能量供体和能量受体不在同一条聚合物链上,其中能量供体为荧光团。
第七十四种结构:所述的力致能量转移聚合物为交联结构,在聚合物链中含有一种可以力致活化而直接和/或间接生成能量供体的力敏团和一种能量受体,且能量供体和能量受体不在同一条聚合物链上,其中能量供体为发光团。
第七十五种结构:所述的力致能量转移聚合物为交联结构,在聚合物链中含有一种可以力致活化而直接和/或间接生成能量供体的力敏团和一种可以力致活化而直接和/或间接生成能量受体的力敏团,且能量供体和能量受体不在同一条聚合物链上,其中能量供体和能量受体均为荧光团。
第七十六种结构:所述的力致能量转移聚合物为交联结构,在聚合物链中含有一种可以力致活化而直接和/或间接生成能量供体的力敏团和一种可以力致活化而直接和/或间接生成能量受体的力敏团,且能量供体和能量受体不在同一条聚合物链上,其中,能量供体为发光团,能量受体为荧光团。
第七十七种结构:所述的力致能量转移聚合物为交联结构,在聚合物链中含有一种能量供体和一种可以力致活化而直接和/或间接生成能量受体的力敏团,且能量供体和能量受体不在同一条聚合物链上,其中能量供体为有机荧光团。
第七十八种结构:所述的力致能量转移聚合物为交联结构,在聚合物链中含有一种能量供体和一种可以力致活化而直接和/或间接生成能量受体的力敏团,且能量供体和能量受体不在同一条聚合物链上,其中能量供体为有机金属荧光团。
第七十九种结构:所述的力致能量转移聚合物为交联结构,在聚合物链中含有一种能量供体和一种可以力致活化而直接和/或间接生成能量受体的力敏团,且能量供体和能量受体不在同一条聚合物链上,其中能量供体为有机元素荧光团。
第八十种结构:所述的力致能量转移聚合物为交联结构,在聚合物链中含有一种能量供体和一种可以力致活化而直接和/或间接生成能量受体的力敏团,且能量供体和能量受体不在同一条聚合物链上,其中能量供体为生物荧光团。
第八十一种结构:所述的力致能量转移聚合物为交联结构,在聚合物链中含有一种能量供体和一种可以力致活化而直接和/或间接生成能量受体的力敏团,且能量供体和能量受体不在同一条聚合物链上,其中能量供体为有机上转换荧光团。
第八十二种结构:所述的力致能量转移聚合物为交联结构,在聚合物链中含有一种能量供体、一种非力致来源的能量受体和一种可以力致活化而直接和/或间接生成能量受体的力敏团,且能量供体和各个能量受体均不在同一条聚合物链上,其中,能量供体为荧光团,非力致来源的能量受体为荧光团并且是一级能量受体,力致活化生成的能量受体为二级能量受体。
第八十三种结构:所述的力致能量转移聚合物为交联结构,在聚合物链中含有一种能量供体、一种非力致来源的能量受体和一种可以力致活化而直接和/或间接生成能量受体的力敏团,且能量供体和各个能量受体均不在同一条聚合物链上,其中,其中能量供体选自有机荧光团、有机金属荧光团、有机元素荧光团、生物荧光团、有机上转换荧光团、无机荧光团、无机上转换荧光团中的一种,非力致来源的能量受体为荧光团并且是一级能量受体,力致活化生成的能量受体为二级能量受体。
第八十四种结构:所述的力致能量转移聚合物为交联结构,在聚合物链中含有一种能量供体、一种非力致来源的能量受体和一种可以力致活化而直接和/或间接生成能量受体的力敏团,且能量供体和各个能量受体均不在同一条聚合物链上,其中,其中能量供体为有机荧光团,非力致来源的能量受体为荧光团并且是一级能量受体,力致活化生成的能量受体为二级能量受体。
第八十五种结构:所述的力致能量转移聚合物为交联结构,在聚合物链中含有一种能量供体、一种非力致来源的能量受体和一种可以力致活化而直接和/或间接生成能量受体的力敏团,且能量供体和各个能量受体均不在同一条聚合物链上,其中,其中能量供体为有机上转换荧光团,非力致来源的能量受体为荧光团并且是一级能量受体,力致活化生成的能量受体为二级能量受体。
第八十六种结构:所述的力致能量转移聚合物为交联结构,在聚合物链中含有一种可以力致活化而直接和/或间接生成能量供体的力敏团、一种非力致来源的能量受体和一种可以力致活化而直接和/或间接生成能量受体的力敏团,且能量供体和各个能量受体均不在同一条聚合物链上,其中能量供体为发光团,非力致来源的能量受体为荧光团并且是一级能量受体,力致活化生成的能量受体为二级能量受体。
第八十七种结构:所述的力致能量转移聚合物为交联结构,在聚合物链中含有一种有机荧光团和一种螺吡喃力敏团,且能量供体和能量受体不在同一条聚合物链上,其中能量供体为荧光团。
第八十八种结构:所述的力致能量转移聚合物为交联结构,在聚合物链中含有一种有机荧光团和一种逆环化力敏团,且能量供体和能量受体不在同一条聚合物链上,其中能量供体为荧光团。
第八十九种结构:所述的力致能量转移聚合物为交联结构,在聚合物链中含有一种二氧环丁烷栓系复合力敏团和一种有机荧光团,且能量供体和能量受体不在同一条聚合物链上。
第九十种结构:所述的力致能量转移聚合物为交联结构,在聚合物链中含有一种二氧环丁烷门控复合力敏团和一种有机荧光团,且能量供体和能量受体不在同一条聚合物链上。
第九十一种结构:所述的力致能量转移聚合物为交联结构,在聚合物链中含有一种鲁米诺化学发光团和一种力敏团,且能量供体和能量受体不在同一条聚合物链上,其中能量供体为鲁米诺化学发光团。
第九十二种结构:所述的力致能量转移聚合物为交联结构,其聚合物中含有一种能量供体和一种可以力致活化而直接和/或间接生成能量受体的力敏团,其中能量供体为无机荧光团。
第九十三种结构:所述的力致能量转移聚合物为交联结构,其聚合物中含有一种能量供体和一种可以力致活化而直接和/或间接生成能量受体的力敏团,其中能量供体为无机上转换荧光团。
第九十四种结构:所述的力致能量转移聚合物为交联结构,在聚合物中含有一种能量供体、一种非力致来源的能量受体和一种可以力致活化而直接和/或间接生成能量受体的力敏团,其中,其中能量供体为无机荧光团,非力致来源的能量受体为荧光团并且是一级能量受体,力致活化生成的能量受体为二级能量受体。
第九十五种结构:所述的力致能量转移聚合物为交联结构,在聚合物中含有一种能量供体、一种非力致来源的能量受体和一种可以力致活化而直接和/或间接生成能量受体的力敏团,其中,其中能量供体为无机上转换荧光团,非力致来源的能量受体为荧光团并且是一级能量受体,力致活化生成的能量受体为二级能量受体。
第九十六种结构:所述的力致能量转移聚合物为交联结构,其聚合物中含有一种无机上转换荧光团、生物荧光团和一种力敏团,其中,其中能量供体为无机上转换荧光团,生物荧光团是一级能量受体,力敏团为二级能量受体。
第九十七种结构:所述的力致能量转移聚合物为交联结构,在聚合物链中含有一种能量供体、一种非力致来源的能量受体和一种可以力致活化而直接和/或间接生成能量受体的力敏团,其中,能量供体为荧光团,非力致来源的能量受体为荧光团并且是一级能量受体,力致活化生成的能量受体为二级能量受体,其中,一级能量转移发生在聚合物链内,二级能量转移发生在聚合物链间。
第九十八种结构:所述的力致能量转移聚合物为交联结构,在同一条聚合物链中含有一种能量供体、一种非力致来源的能量受体和一种可以力致活化而直接和/或间接生成能量受体的力敏团,其中,其中能量供体选自有机荧光团、有机金属荧光团、有机元素荧光团、生物荧光团、有机上转换荧光团、无机荧光团、无机上转换荧光团中的一种,非力致来源的能量受体为荧光团并且是一级能量受体,力致活化生成的能量受体为二级能量受体,其中,一级能量转移发生在聚合物链内,二级能量转移发生在聚合物链间。
第九十九种结构:所述的力致能量转移聚合物为交联结构,在同一条聚合物链中含有一种能量供体、一种非力致来源的能量受体和一种可以力致活化而直接和/或间接生成能量受体的力敏团,其中,其中能量供体选自有机荧光团、有机金属荧光团、有机元素荧光团、生物荧光团、有机上转换荧光团、无机荧光团、无机上转换荧光团中的一种,非力致来源的能量受体为荧光团并且是一级能量受体,力致活化生成的能量受体为二级能量受体,其中,一级能量转移发生在聚合物链间,二级能量转移发生在聚合物链内。
第一百种结构:所述的力致能量转移聚合物为交联结构,在同一条聚合物链中含有一种能量供体、一种非力致来源的能量受体和一种可以力致活化而直接和/或间接生成能量受体的力敏团,其中,其中能量供体为有机荧光团,非力致来源的能量受体为荧光团并且是一级能量受体,力致活化生成的能量受体为二级能量受体,其中,一级能量转移发生在聚合物链内,二级能量转移发生在聚合物链间。
第一百零一种结构:所述的力致能量转移聚合物为交联结构,在同一条聚合物链中含有一种能量供体、一种非力致来源的能量受体和一种可以力致活化而直接和/或间接生成能量受体的力敏团,其中,其中能量供体为有机上转换荧光团,非力致来源的能量受体为荧光团并且是一级能量受体,力致活化生成的能量受体为二级能量受体,其中,一级能量转移发生在聚合物链间,二级能量转移发生在聚合物链内。
第一百零二种结构:所述的力致能量转移聚合物为交联结构,在同一条聚合物链中含有一种可以力致活化而直接和/或间接生成能量供体的力敏团、一种非力致来源的能量受体和一种可以力致活化而直接和/或间接生成能量受体的力敏团,其中能量供体为发光团,非力致来源的能量受体为荧光团并且是一级能量受体,力致活化生成的能量受体为二级能量受体,其中,一级能量转移发生在聚合物链内,二级能量转移发生在聚合物链间。
在本发明的实施方式中,所述力致能量转移聚合物形态可以是溶液、乳液、膏、胶、普通固体、弹性体、凝胶(包括水凝胶、有机凝胶、齐聚物溶胀凝胶、增塑剂溶胀凝胶、离子液体溶胀凝胶)、泡沫材料等。
在本发明的实施方式中,一种力致能量转移聚合物,构成聚合物的原料组分还包括以下任一种或任两种可添加物:助剂/添加剂、填料;
其中,可添加的助剂选自以下任一种或任几种:催化剂、引发剂、抗氧剂、光稳定剂、热稳定剂、扩链剂、增韧剂、偶联剂、润滑剂、脱模剂、增塑剂、发泡剂、抗静电剂、乳化剂、分散剂、着色剂、荧光增白剂、消光剂、阻燃剂、成核剂、流变剂、增稠剂、流平剂、抗菌剂;
其中,可添加的填料选自以下任一种或任几种填料:无机非金属填料、金属填料、有机填料、有机金属化合物填料。
在本发明的实施方式中所述的力致能量转移聚合物,其应用于以下制品:离子检测材料、应力检测材料、传感器材料、生物分析材料、应力发光材料、应力荧光材料、生命科学材料、能量转移材料、定量检测材料。
与现有技术相比,本发明具有许多有益效果:
(1)本发明中的力致能量转移聚合物,当能量供体和能量受体在同一聚合物链上时,特别是能量供体和能量受体互为取代基时,能够大大提高能量转移的效率。
(2)在本发明中,当能量供体和能量受体都是通过力活化作用直接和/或间接生成的,可以通过机械力作用对供体和受体进行调控,体现了力刺激作用的优势,也能够更好地进行力感应。
(3)在本发明中,同一个聚合物中,力致活化和直接/间接生成的供体/受体除可以与相应的力致活化和直接/间接生成的受体/供体进行能量转移外,还可以与非力致活化生成的其他受体/供体进行能量转移,达到丰富的能量转移效果。
(4)在本发明中,还存在多级能量转移,可以达到对能量转移的多层次调控,收到意想不到的调控效果。
(5)除预先存在以及采用力致诱导供体和/或受体的生成外,还可以通过光、化学、生物等受体诱导供体和/或受体的生成,同时可以采用一个(种)或多个(种)供体和/或受体,可以进行多样化的组合,获得多种多样的刺激诱导性和应用性能。
(6)具有上转换功能的供体和受体的使用,也使得性能更加独特与丰富,应用范围更广。
参考下述实施方式说明、实施例和所附权利要求书,本发明的这些和其他特征以及优点将变得显而易见。
具体实施方式
本发明涉及一种力致链内能量转移聚合物,其特征在于,其聚合物链上含有至少一个可以力致活化而直接和/或间接生成能量供体的力敏团和/或至少一个可以力致活化而直接和/或间接生成能量受体的力敏团,其中能量供体和能量受体直接相连形成互为取代基,且都在骨架链上,其中所述的由聚合物链上的力敏团力致活化而直接和/或间接生成的能量供体和能量受体分别与所述同一聚合物链上相应的能量受体和能量供体之间发生能量转移。
本发明还涉及一种实现力致链内能量转移的方法,其特征在于,提供一种力致响应聚合物,其聚合物链上含有至少一个可以力致活化而直接和/或间接生成能量供体的力敏团和/或至少一个可以力致活化而直接和/或间接生成能量受体的力敏团,其中能量供体和能量受体直接相连形成互为取代基,且都在骨架链上,其中所述的由聚合物链上的力敏团通过机械力作用活化而直接和/或间接生成能量供体和/或能量受体并分别与所述同一聚合物链上相应的能量受体和能量供体之间发生能量转移。
本发明还涉及一种力致链内能量转移聚合物,其特征在于,其聚合物链上含有至少一个可以力致活化而直接和/或间接生成能量供体的力敏团和/或至少一个可以力致活化而直接和/或间接生成能量受体的力敏团,其中能量供体和能量受体直接相连形成互为取代基,且其中仅能量供体或能量受体在骨架链上,其中所述的由聚合物链上的力敏团力致活化而直接和/或间接生成的能量供体和能量受体分别与所述同一聚合物链上相应的能量受体和能量供体之间发生能量转移。
本发明还涉及一种实现力致链内能量转移的方法,其特征在于,提供一种力致响应聚合物,其聚合物链上含有至少一个可以力致活化而直接和/或间接生成能量供体的力敏团和/或至少一个可以力致活化而直接和/或间接生成能量受体的力敏团,其中能量供体和能量受体直接相连形成互为取代基,且其中仅能量供体或能量受体在骨架链上,其中所述的由聚合物链上的力敏团通过机械力作用活化而直接和/或间接生成能量供体和/或能量受体并分别与所述同一聚合物链上相应的能量受体和能量供体之间发生能量转移。
本发明还涉及一种力致链内能量转移聚合物,其特征在于,其聚合物链上含有至少一个可以力致活化而直接和/或间接生成能量供体的力敏团和至少一个可以力致活化而直接和/或间接生成能量受体的力敏团,其中所述的由聚合物链上的力敏团力致活化而直接和/或间接生成的能量供体和能量受体分别与所述同一聚合物链上相应的能量受体和能量供体之间发生能量转移。
本发明还涉及一种实现力致链内能量转移的方法,其特征在于,提供一种力致响应聚合物,其聚合物链上含有至少一个可以力致活化而直接和/或间接生成能量供体的力敏团和至少一个可以力致活化而直接和/或间接生成能量受体的力敏团,其中所述的由聚合物链上的力敏团通过机械力作用活化而直接和/或间接生成能量供体和/或能量受体并分别与所述同一聚合物链上相应的能量受体和能量供体之间发生能量转移。
本发明还涉及一种力致链内能量转移聚合物,其特征在于,其聚合物链上含有至少一个非力致活化而直接和/或间接生成的能量供体和至少一个可以力致活化而直接和/或间接生成能量受体的力敏团,其中所述的由聚合物链上的力敏团力致活化而直接和/或间接生成的能量受体与所述同一聚合物链上相应的能量供体之间发生能量转移。
本发明还涉及一种实现力致链内能量转移的方法,其特征在于,提供一种力致响应聚合物,其聚合物链上含有至少一个非力致活化而直接和/或间接生成的能量供体和至少一个可以力致活化而直接和/或间接生成能量受体的力敏团,其中所述的由聚合物链上的力敏团通过机械力作用活化而直接和/或间接生成的能量受体与所述同一聚合物链上相应的能量供体之间发生能量转移。
本发明还涉及一种力致链内能量转移聚合物,其特征在于,其聚合物链上含有至少一个可以力致活化而间接生成能量供体的力敏团和至少一个非力致活化而直接和/或间接生成的能量受体,其中所述的由聚合物链上的力敏团力致活化而间接生成的能量供体与所述同一聚合物链上相应的能量受体之间发生能量转移。
本发明还涉及一种实现力致链内能量转移的方法,其特征在于,提供一种力致响应聚合物,其聚合物链上含有至少一个可以力致活化而间接生成能量供体的力敏团和至少一个非力致活化而直接和/或间接生成的能量受体,其中所述的由聚合物链上的力敏团通过机械力作用活化而间接生成能量供体与所述同一聚合物链上相应的能量受体之间发生能量转移。
本发明还涉及一种力致链内能量转移聚合物,其特征在于,其聚合物链上含有至少一个可以力致活化而直接生成能量供体的力敏团和至少一个非力致活化而直接和/或间接生成的能量受体,其中所述的由聚合物链上的力敏团力致活化而直接生成的能量供体为非发光体,其中所述的由聚合物链上的力敏团力致活化而直接生成的能量供体与所述同一聚合物链上相应的能量受体之间发生能量转移。
本发明还涉及一种实现力致链内能量转移的方法,其特征在于,提供一种力致响应聚合物,其聚合物链上含有至少一个可以力致活化而直接生成能量供体的力敏团和至少一个非力致活化而直接和/或间接生成的能量受体,其中所述的由聚合物链上的力敏团力致活化而直接生成的能量供体为非发光体,其中所述的由聚合物链上的力敏团通过机械力作用活化而直接生成能量供体与所述同一聚合物链上相应的能量受体之间发生能量转移。
本发明还涉及一种力致链内能量转移聚合物,其特征在于,其聚合物链上含有至少一个可以力致活化而直接生成能量供体的力敏团和至少一个非力致活化而直接和/或间接生成的能量受体,其中所述的由聚合物链上的力敏团力致活化而直接生成的能量供体为发光体,其中所述的由聚合物链上的力敏团力致活化而直接生成的能量供体与所述同一聚合物链上相应的能量受体之间发生多级能量转移。
本发明还涉及一种实现力致链内能量转移的方法,其特征在于,提供一种力致响应聚合物,其聚合物链上含有至少一个可以力致活化而直接生成能量供体的力敏团和至少一个非力致活化而直接和/或间接生成的能量受体,其中所述的由聚合物链上的力敏团力致活化而直接生成的能量供体为发光体,其中所述的由聚合物链上的力敏团通过机械力作用活化而直接生成能量供体与所述同一聚合物链上相应的能量受体之间发生多级能量转移。
本发明还涉及一种力致链内能量转移聚合物,其特征在于,其聚合物链上含有至少一个可以力致活化而直接生成能量供体的力敏团和至少一个非力致活化而直接和/或间接生成的能量受体,其中所述的由聚合物链上的力敏团力致活化而直接生成的能量供体为发光体,其中所述的由聚合物链上的力敏团力致活化而直接生成的能量供体与所述同一聚合物链上相应的能量受体之间发生多级能量转移,其中能量受体为非预先存在的。
本发明还涉及一种实现力致链内能量转移的方法,其特征在于,提供一种力致响应聚合物,其聚合物链上含有至少一个可以力致活化而直接生成能量供体的力敏团和至少一个非力致活化而直接和/或间接生成的能量受体,其中所述的由聚合物链上的力敏团力致活化而直接生成的能量供体为发光体,其中所述的由聚合物链上的力敏团通过机械力作用活化而直接生成能量供体与所述同一聚合物链上相应的能量受体之间发生多级能量转移,其中能量受体为非预先存在的。
本发明涉及一种力致能量转移聚合物,其特征在于,其聚合物链上含有至少一个可以力致活化而直接和/或间接生成能量供体的力敏团和/或至少一个可以力致活化而直接和/或间接生成能量受体的力敏团,其中所述的由聚合物链上的力敏团力致活化而直接和/或间接生成的能量供体和能量受体分别与所述聚合物中相应的能量受体和能量供体之间同时发生链内和链间能量转移。
本发明还涉及一种实现力致能量转移的方法,其特征在于,提供一种力致响应聚合物,其聚合物链上含有至少一个可以力致活化而直接和/或间接生成能量供体的力敏团和/或至少一个可以力致活化而直接和/或间接生成能量受体的力敏团,其中所述的由聚合物链上的力敏团通过机械力作用活化而直接和/或间接生成能量供体和/或能量受体并分别与所述聚合物中相应的能量受体和能量供体之间同时发生链内和链间能量转移。
本发明还涉及一种力致链间能量转移聚合物,其特征在于,其聚合物链上含有至少一个可以力致活化而直接和/或间接生成能量供体的力敏团和/或至少一个可以力致活化而直接和/或间接生成能量受体的力敏团,其中所述的由聚合物链上的力敏团力致活化而直接和/或间接生成的能量供体和能量受体分别与所述聚合物中不同聚合物链上和可选的非聚合物链上相应的能量受体和能量供体之间发生能量转移。
本发明还涉及一种实现力致链间能量转移的方法,其特征在于,提供一种力致响应聚合物,其聚合物链上含有至少一个可以力致活化而直接和/或间接生成能量供体的力敏团和/或至少一个可以力致活化而直接和/或间接生成能量受体的力敏团,其中所述的由聚合物链上的力敏团通过机械力作用活化而直接和/或间接生成能量供体和/或能量受体并分别与所述聚合物中不同聚合物链上和可选的非聚合物链上相应的能量受体和能量供体之间发生能量转移。
本发明还涉及一种力致链间能量转移聚合物,其特征在于,其聚合物链上含有至少一个可以力致活化而直接和/或间接生成能量受体的力敏团,其中所述的由聚合物链上的力敏团力致活化而直接和/或间接生成的能量受体与所述聚合物中的非聚合物链上相应的能量供体之间发生能量转移。
本发明还涉及一种实现力致链间能量转移的方法,其特征在于,提供一种力致响应聚合物,其聚合物链上含有至少一个可以力致活化而直接和/或间接生成能量受体的力敏团,其中所述的由聚合物链上的力敏团力致活化而直接和/或间接生成的能量受体与所述聚合物中的非聚合物链上相应的能量供体之间发生能量转移。
本发明还涉及一种力致链间能量转移聚合物,其特征在于,其聚合物链上含有至少一个可以力致活化而间接生成能量供体的力敏团,其中所述的由聚合物链上的力敏团力致活化而间接生成的能量供体与所述聚合物中的非聚合物链上相应的能量受体之间发生能量转移。
本发明还涉及一种实现力致链间能量转移的方法,其特征在于,提供一种力致响应聚合物,其聚合物链上含有至少一个可以力致活化而间接生成能量供体的力敏团,其中所述的由聚合物链上的力敏团力致活化而间接生成的能量供体与所述聚合物中的非聚合物链上相应的能量受体之间发生能量转移。
本发明还涉及一种力致链间能量转移聚合物,其特征在于,其聚合物链上含有至少一个可以力致活化而直接生成能量供体的力敏团,其中所述的由聚合物链上的力敏团力致活化而直接生成的能量供体为非发光体,且其与所述的非聚合物链上相应的能量受体之间发生能量转移。
本发明还涉及一种实现力致链间能量转移的方法,其特征在于,提供一种力致响应聚合物,其聚合物链上含有至少一个可以力致活化而直接生成能量供体的力敏团,其中所述的由聚合物链上的力敏团力致活化而直接生成的能量供体为非发光体,且其与所述的非聚合物链上相应的能量受体之间发生能量转移。
本发明还涉及一种力致链间能量转移聚合物,其特征在于,其聚合物链上含有至少一个可以力致活化而直接生成能量供体的力敏团,其中所述的由聚合物链上的力敏团力致活化而直接生成的能量供体为发光体,且其与所述的非聚合物链上相应的能量受体之间发生多级能量转移。
本发明还涉及一种实现力致链间能量转移的方法,其特征在于,提供一种力致响应聚合物,其聚合物链上含有至少一个可以力致活化而直接生成能量供体的力敏团,其中所述的由聚合物链上的力敏团力致活化而直接生成的能量供体为发光体,且其与所述的非聚合物链上相应的能量受体之间发生多级能量转移。
本发明还涉及一种力致链间能量转移聚合物,其特征在于,其聚合物链上含有至少一个可以力致活化而直接生成能量供体的力敏团,其中所述的由聚合物链上的力敏团力致活化而直接生成的能量供体为发光体,其与所述的非聚合物链上相应的能量受体之间发生一级能量转移,其中能量受体为非预先存在的。
本发明还涉及一种实现力致链间能量转移的方法,其特征在于,提供一种力致响应聚合物,其聚合物链上含有至少一个可以力致活化而直接生成能量供体的力敏团,其中所述的由聚合物链上的力敏团力致活化而直接生成的能量供体为发光体,其与所述的非聚合物链上相应的能量受体之间发生一级能量转移,其中能量受体为非预先存在的。
本发明还涉及一种力致能量转移聚合物,其特征在于,其聚合物链上含有至少一个复合力敏团,其中至少一个能量供体和/或至少一个能量受体由所属复合力敏团中的至少一个力敏基元/单力敏团力致活化直接和/或间接生成,所述由复合力敏团直接和/或间接生成的能量供体和/或能量受体与相应的能量受体和能量供体发生链内和/或链间能量转移。
本发明还涉及一种实现力致能量转移的方法,其特征在于,提供一种力致响应聚合物,其聚合物链上含有至少一个复合力敏团,其中至少一个能量供体和/或至少一个能量受体由所属复合力敏团中的至少一个力敏基元/单力敏团力致活化直接和/或间接生成,所述由复合力敏团直接和/或间接生成的能量供体和/或能量受体与相应的能量受体和能量供体发生链内和/或链间能量转移。
本发明还涉及一种力致能量转移聚合物,其特征在于,其聚合物链上含有至少两种可以力致活化而直接和/或间接生成能量供体的力敏团和/或至少两种可以力致活化而直接和/或间接生成能量受体的力敏团,其中所述的由聚合物链上的力敏团力致活化而直接和/或间接生成的能量供体和能量受体分别与相应的能量受体和能量供体之间发生能量转移。
本发明还涉及一种实现力致能量转移的方法,其特征在于,提供一种力致响应聚合物,其聚合物链上含有至少两种可以力致活化而直接和/或间接生成能量供体的力敏团和/或至少两种可以力致活化而直接和/或间接生成能量受体的力敏团,其中所述的由聚合物链上的力敏团通过机械力作用活化而直接和/或间接生成能量供体和/或能量受体并分别与相应的能量受体和能量供体之间发生能量转移。
本发明还涉及一种力致能量转移聚合物,其特征在于,其聚合物链上含有至少一个可以力致活化而直接和/或间接生成能量供体的力敏团和/或至少一个可以力致活化而直接和/或间接生成能量受体的力敏团,其中所述的由聚合物链上的力敏团力致活化而直接和/或间接生成的能量供体和能量受体分别与相应的能量受体和能量供体之间发生能量转移;其中还含有供体和受体均为非力致产生的其他能量转移。
本发明还涉及一种实现力致能量转移的方法,其特征在于,提供一种力致响应聚合物,其聚合物链上含有至少一个可以力致活化而直接和/或间接生成能量供体的力敏团和/或至少一个可以力致活化而直接和/或间接生成能量受体的力敏团,其中所述的由聚合物链上的力敏团通过机械力作用活化而直接和/或间接生成能量供体和/或能量受体并分别与相应的能量受体和能量供体之间发生能量转移;其中还含有供体和受体均为非力致产生的其他能量转移。
为了说明的简明性,在本发明的说明书中,利用连接词“和/或”来表示所述的术语可以含有选自连接词“和/或”之前所述的选项,或者选自连接词“和/或”之后所述的选项,或者同时选自连接词“和/或”之前和之后所述的选项这三种情况。
另需说明的是,本发明中用于描述不同结构的量词“组”、“系列”、“亚系列”、“类”、“亚类”、“种”中组的范围大于系列,系列的范围大于亚系列,亚系列的范围大于类,类的范围大于亚类,亚类的范围大于种,即一组可以有很多系列,一系列可以有很多亚系列,一亚系列可以有很多类,一类可以有很多亚类,一亚类可以有很多种。
本发明中所用术语“聚合”反应/作用,如非特别说明,指的是较低分子量的反应物通过缩聚、加聚、开环聚合等反应形式形成具有较高分子量的产物的过程,即除交联作用以外的链的增长过程/作用。其中,反应物可以为具有聚合能力(即能够自发地进行聚合,或者能够在引发剂或外加能作用下进行聚合)的单体、低聚物、预聚物等化合物。由一种反应物进行聚合得到的产物称为均聚物。需要指出的是,在本发明中所述的“聚合”,其包括除反应物分子链交联过程以外的反应物分子链的线性增长过程、支化过程、成环过程等;在本发明的实施方式中,“聚合”指的是由共价键的键合所引起的链增长过程。
本发明中所用术语“交联”反应/作用,指的是分子间和/或分子内通过共价键形成具有三维无限网状型产物的过程。在交联过程中,聚合物链一般先在二维/三维方向不断增长,逐步形成团簇(可以是二维或者三维),再发展为三维无限网络。因此,交联可以视为聚合的一种特殊形式。在交联过程中,刚好达到一个三维无限网络时的交联度,称为凝胶点,也称为渗滤阈值。处于凝胶点以上(含,下同)的交联产物,其具有三维无限网络结构,交联网络构成一个整体并横跨整个聚合物结构;处于凝胶点以下的交联产物,其仅为稀松的链间链接结构,并未形成三维无限网络结构,并不属于横跨整个聚合物结构的能够构成一个整体的交联网络。除非特别说明,本发明中的交联结构为凝胶点以上的三维无限网络结构,非交联结构包括交联度为零的线型和非线型结构以及凝胶点以下的二维/三维团簇结构。
在本发明中,“骨架”指的是聚合物链的链长方向上结构。对交联聚合物而言,所述的“主链”,指的是存在于交联网络骨架中的任意链段,即交联网络中连接相邻交联点间的骨架链。对非交联结构的聚合物而言,所述的“主链”,如非特别说明,指的是链节最多的链。其中,所述的“侧链”,指的是同聚合物主链相连接而分布在主链旁侧的链结构;其中,所述的“支链”/“分叉链”可以是侧链也可以是其他从任意链分叉出来的链结构。其中,所述的“侧基”,指的是同聚合物任意链相连接而分布在链旁侧的化学基团。其中,所述的“端基”,指的是同聚合物任意链相连接而位于链末端的化学基团。如非特别说明,侧基特指连接在聚合物链骨架旁侧的分子量不超过1000Da的基团及其中的亚基团。当侧链、分叉链的分子量不超过1000Da时,其本身及其上的基团视为侧基。为简单起见,当侧链、分叉链的分子量超过1000Da时,如非特别说明,则统一称为侧链。上述“侧链”、“侧基”,其可具有多级结构,也即侧链/侧基可以继续带有侧链/侧基,侧链/侧基的侧链/侧基可以继续有侧链/侧基。本发明中,对于超支化和树枝状链及其相关的链结构,最外围的聚合物链段可以视为侧链,其余部分可以视为主链。
在本发明中,所述的力致能量转移聚合物,其聚合物链拓扑结构选自线型、环状、支化、团簇、交联及其组合形式。在本发明的实施方式中,一个所述非交联结构的力致能量转移聚合物中可以含有多种不同非交联的拓扑结构;一个所述交联结构的力致能量转移聚合物中,仅含有一个共价交联的交联网络。
其中,所述的“线型”结构,指的是聚合物分子链呈现的是规则或不规则的长链线状,一般由许多重复单元在一个连续长度上连接而成,聚合物分子链中的侧基一般不以支链存在;对于“线型结构”,其一般是由不含长链侧基的单体通过缩聚反应、加聚反应或开环反应等聚合形成。
其中,所述的“环状”结构,指的是聚合物分子链以环状链的形式存在,其包括单环、多环、桥环、嵌套环、索环、轮环等形式的环状结构;对于“环状结构”,其一般可以通过线型或支化聚合物的分子内和/或分子间成环形成,也可以通过扩环聚合反应等方法制备。
其中,所述的“支化”结构,指的是在聚合物分子链上含有侧链、支链和分叉链等结构,包括但不仅限于星型、H型、梳型、树枝型、超支化及其组合等结构,以及其与线型、环状结构的进一步组合,例如线型链末端连接环状结构,环状结构与梳型结构结合,树枝型链末端连接环形链,等等;对于“聚合物的侧链、支链和分叉链等结构”,其可具有多级结构,例如在聚合物分子链的支链上可以继续带有一级或多级支链。对于“支化结构”,其制备方法诸多,一般为本领域的技术人员所熟知,例如可通过含有长链侧基的单体进行缩聚反应形成,或者在加聚过程中通过自由基的链转移反应形成,或者通过辐射和化学反应在线型分子链上延伸出分支结构形成。支化结构进一步进行分子内和/或分子间的反应(交联)即可产生团簇和交联结构。
其中,所述的“团簇”结构,指的是聚合物链进行分子内和/或分子间反应而产生的凝胶点以下的二维/三维结构。
其中,所述的“交联”结构,特指的是聚合物具有的三维无限单网络结构,当其中普通共价交联的交联度在其凝胶点以上时,荧光团交联的交联度可以在其凝胶点以上或以下;当其中普通共价交联的交联度在其凝胶点以下时,荧光团共价成分交联的交联度在其凝胶点以上;或普通共价交联的交联度在其凝胶点以下,荧光团共价成分交联的交联度也在其凝胶点以下,但两者和在凝胶点以上。
其中,所述的“组合形式”结构,特指一个聚合物结构中含有上述拓扑结构中的两种或两种以上,例如,以环型链作为梳型链的侧链,以环型链带有侧链形成环型梳型链,以环型链与直链形成蝌蚪型链和哑铃型链,以梳状链进行交联,还包括不同环型、不同支化、不同团簇及其与其他拓扑结构的组合结构,等等。本领域技术人员很容易根据本发明的逻辑和脉络获得相应的合理结构。
在本发明中,所述“能量转移”,特指光子能量从能量供体向能量受体的转移;一种情况是当能量供体吸收一定频率的光子后,被激发到更高的电子能态,在该电子回到基态前,通过能量供体和能量受体之间的偶极子共振相互作用,实现了能量向邻近的能量受体转移;另一种情况是当能量供体发生发光包括力致发光后,通过能量供体和能量受体之间的偶极子共振相互作用,实现了能量向邻近的能量受体转移。其中,所述的能量供体可以选自荧光团和/或发光团,所述的能量受体可以选自荧光团和/或淬灭团。为了实现能量转移,必须满足以下条件:1)能量供体的发射光谱和能量受体的吸收光谱要有部分的重叠;2)能量供体和能量受体需要足够靠近,间距优选在不大于10nm,优选间距不大于100个原子,更优选间距不大于20个原子,最优选共用部分原子;4)能量供体与能量受体还必以适当的方式排列,其转移偶极取向优选接近平行。
在本发明中,发生所述的力致能量转移的能量供体和能量受体中,至少一种能量供体和/或至少一种能量受体是由所述聚合物链上的力敏团受力活化而直接和/或间接生成。除至少一个能量供体或受体必须是由聚合物链上的力敏团受力活化而直接和/或间接生成外,同一个聚合物体系中还可以含有一个或者多个其他非力致来源的供体和/或受体。也即,其中产生力致能量转移的能量供体和能量受体的组合,可以包括但不仅限于以下的情况:力致直接生成的能量供体与其他非力致来源的能量受体的组合、力致直接生成的能量供体与力致直接生成的能量受体的组合、力致直接生成的能量供体与力致间接生成的能量受体的组合、力致间接生成的能量供体与其他非力致来源的能量受体的组合、力致间接生成的能量供体与力致直接生成的能量受体的组合、力致间接生成的能量供体与力致间接生成的能量受体的组合、其他非力致来源的能量供体与力致直接生成的能量受体的组合、其他非力致来源的能量供体与力致间接生成的能量受体的组合。此外,本发明也不排除一个合适的力敏团在合适条件下的活化可以同时直接和间接生成能量供体或能量受体或者同时生成能量供体和能量受体。而且,其中,当同一个聚合物中含有多种能量供体和多种能量受体时,其中的能量供体和能量受体均可以有多于一个的来源。其中,所述的其他非力致来源指的是所述能量供体/能量受体除所述力致活化直接或间接生成外,还可以包括但不仅限于预先存在的、光活化生成的、热活化生成的、电活化生成的、化学活化生成的、生物活化生成的、磁活化生成的。此外,在本发明的实施方式中,所述的聚合物中除具有力致能量转移外,还可以发生其他形式的能量转移,也即其他非力致来源的能量供体和其他来源的能量受体之间的能量转移。在本发明的实施方式中,除力敏团力致活化直接生成的能量供体和能量受体必须在聚合物链上外,力敏团力致活化间接生成的以及其他非力致来源的能量供体和能量受体均可以在聚合物链上,也可以不在聚合物链上,优选在聚合物链上;优选能量供体和能量受体之间的距离不大于10nm,进一步优选在同一聚合物链上,更进一步优选在同一聚合物链上且距离不大于10nm;优选能量供体和能量受体之间间距不超过20个原子,更优选不超过10个原子,更进一步优选不超过5个原子。能量受体和供体在同一聚合物链上时,可以通过共价和/或非共价方式连接。其中所述的连接用的非共价作用,其可以是任意合适的非共价相互作用,其包括但不仅限于:氢键作用、金属-配体作用、离子作用、离子-偶极作用、主体-客体作用、亲金属作用、偶极-偶极作用、卤键作用、路易斯酸碱对作用、阳离子-π作用、阴离子-π作用、苯-氟苯作用、π-π堆叠作用、离子氢键作用、自由基阳离子二聚作用、相分离、结晶作用;在机械力作用下,所述的非共价作用被破坏,引起能量转移过程改变,获得力致响应性;此外,由于所述非共价作用的可逆特性,还可赋予所述力敏团可逆的、可循环的力致响应效果。在本发明中,通过设计、选择和调节力致和其他非力致来源的能量供体/能量给体的种类、数量、组合、连接方式等,可以有机地调控包括力致能量转移在内的能量转移,获得优异的多样性的能量转移性能和广泛的用途。
在本发明中,能量供体和能量受体可以不相同或相同,优选不相同。当能量供体和受体相同时,供体和受体必须至少有一个具有多种激发波长和/或发射波长。
在本发明中,能量转移可以是仅有一级,也可以是多级。当所述力致能量转移聚合物中含有多个荧光团/发光团(前体)时,在合适的能量转移条件下,就能够形成多级能量转移,即第一级能量供体所发出的荧光/冷发光波长作为第一级能量受体的荧光激发波长,第一级能量受体受激发后所发出的荧光波长作为第二级能量受体的荧光激发波长,第二级能量受体受激发后所发出的荧光波长作为第三级能量受体的荧光激发波长,等等,由此实现多级能量转移的现象。只有一级转移时,能量转移可以是荧光淬灭;多级转移时,最后一级的能量转移可以是荧光淬灭。
在本发明中,所述的荧光指的是当荧光团经某种波长的入射光照射,吸收光能后进入激发态,并且立即退激发并发出比入射光的波长长或短的出射光,是一种光致发光的冷发光现象;入射光的波长称为激发波长,出射光的波长称为发射波长。当发射波长比激发波长长时,称为下转换荧光;当发射波长比激发波长长时,称为上转换荧光。除光致荧光外,可以作为能量受体的荧光激发波长或可被能量受体淬灭的冷发光可以是其他任意合适的非由物质产热而发出的光,包括但不仅限于发光团的化学发光、发光团的生物发光。所述的荧光淬灭指的是由于淬灭团的存在或荧光环境的变化使荧光/发光物质的荧光强度和荧光寿命降低的现象,其包括静态淬灭、动态淬灭和聚集诱导荧光淬灭。所述的静态淬灭指的是当基态荧光团/发光团与淬灭团之间通过弱的结合生成复合物,且该复合物使荧光/发光淬灭的现象;所述的动态淬灭指的是激发态荧光团/发光团与淬灭团碰撞而使其荧光/发光淬灭;所述的聚集诱导荧光淬灭指的是一些荧光团/发光团具有聚集诱导荧光淬灭的性质,当荧光团/发光团浓度过大时产生的自淬灭现象。
在本发明中,所述荧光团可以选自包括但不仅限于有机荧光团、有机金属荧光团、有机元素荧光团、生物荧光团、无机荧光团,其可以选自包括但不仅限于共价基团和非共价复合体、自组装体、组合物、聚集体及其组合形式。所述荧光团可以选自包括但不仅限于预先存在的、力致活化生成的、化学活化生成的、生物活化生成的、光活化生成的、热活化生成的、电活化生成的、磁活化生成的。
在本发明中,所述预先存在的荧光团,其指的是未经任何活化或干预就能够在某种波长的入射光照射下,吸收光能后进入激发态,并且立即退激发并发出比入射光的波长短或长的出射光的物质,其包括但不仅限于有机荧光团、有机金属荧光团、有机元素荧光团、生物荧光团、有机上转换荧光团、无机荧光团、无机上转换荧光团,其可以选自但不仅限于共价结构和非共价复合体、自组装体、组合物、聚集体及其组合形式。
其中,共价有机荧光团可以举例如下,但本发明不仅限于此:
Figure BDA0001933288130000181
Figure BDA0001933288130000191
其中,有机荧光团中的聚集诱导发光有机荧光团,可以举例如下,但本发明不仅限于此:
Figure BDA0001933288130000201
其中,其他非共价复合体、自组装体、聚集体、组合物及各种组合形式的有机荧光团可以选自任意合适的结构。其中组合物有机荧光团本身可以是具有能量转移性能的供体和受体组合物。
其中,有机金属荧光团可以举例如下,但本发明不仅限于此:
Figure BDA0001933288130000211
其中,有机元素荧光团可以举例如下,但本发明不仅限于此:
Figure BDA0001933288130000212
Figure BDA0001933288130000221
其中,生物荧光团可以举例如下,但本发明不仅限于此:
GFP、EGFP、GFP-S65T、BFP、CFP、YFP、EBFP、Azurite、EBFP2、mTagBFP、TagRFP、EYFP、ECFP、Cerulean、mTFP、mTurquoise、mCitrine、mVenus、CyPet、YPet、phiYFP、DsRed、mBanana、mOrange、dTomato、mTangerine、mStrawberry、mCherry、mKO、GFP-Phe66、Sirius、mPlum、mKate、mKate2、Katushka、mNeptune、TagRFP657、IFP1.4、T-Sapphire、mAmetrine、mKeima、mLSS-Katel、mLSS-Kate2;
其中,无机荧光团,其包括但不仅限于硫化物系荧光团、铝酸盐系荧光团、硅酸盐荧光团、氮化物荧光团、氧化物系荧光团、氮氧化物荧光团及稀土荧光团、无机非金属量子点,其中部分无机荧光团主要由基质:激活剂组成,无机荧光团可以举例如下,但本发明不仅限于此:
CaS:Eu、SrS:Ce、SrGa2S4:Eu、SrAl2O4:Ce、CaAl2O4:Eu、BaAl2O4:Ce、Lu3Al5O12:Eu、Y3Al5O12:Ce、Tb3Al5O12:Ce、Gd3Al5O12:Eu、Ba2SiO4:Eu、Sr2SiO4:Eu、BaSi2O3:Eu、BaSiO3:Eu、Ba3SiO5:Eu、Ba2Si3O8:Eu、Ba3Si5O13:Eu、Ba9Sc2Si6O24:Eu、Ca3Mg2Si3O12:Ce、Ca3Sc2Si3O12:Ce、Ca2Si2O7:Eu、SrLi2SiO4:Eu、CaLi2SiO4:Eu、Ca2Si5N8:Eu、Sr2Si5N8:Eu、CaAlSiN3:Eu、ZnO:Eu、ZnO:Li、SrSi2N2O2:Eu、CaSi2N2O2:Eu、CdS/ZnS量子点、ZnSe/ZnS量子点、InP/ZnS量子点、CdSe/ZnS量子点、近红外区域发射波长PbS量子点、碳量子点、ZnS:Cu系列长余辉材料、CaS:Bi系列长余辉材料、SrAl2O4:Eu,Dy系列长余辉材料、CaAl2O4:Eu,Nd系列长余辉材料、Sr4Al14O25:Eu,Dy系列长余辉材料、Zn2SiO4:Mn,As系列长余辉材料、Sr2MgSi2O7:Eu,Dy系列长余辉材料、Ca2MgSi2O7:Eu,Dy系列长余辉材料、MgSiO3:Mn,Eu,Dy系列长余辉材料、CaTiO3:Pr,Al系列长余辉材料、Ca8Zn(SiO4)4Cl2:Eu系列长余辉材料、Ca2Si5N8:Eu系列长余辉材料;
无机上转换荧光物质通常由基质、激活剂和敏化剂组成,通常是通过稀土离子掺杂到纳米颗粒或者玻璃中,达到吸收长波的辐射,发射出短波荧光的物质。其中,稀土离子可以举例如下,但本发明不仅限于此:钪离子、钇离子、镧离子、铈离子、钕离子、镨离子、钷离子、铕离子、钐离子、铽离子、钆离子、镝离子、钬离子、铒离子、铥离子、镥离子、镱离子;
其中,无机上转换荧光团,可以举例如下,但本发明不仅限于此:
NaYF4:Er、CaF2:Er、Gd2(MoO4)3:Er、Y2O3:Er、Gd2O2S:Er、BaY2F8:Er、LiNbO3:Er,Yb,Ln、Gd2O2:Er,Yb、Y3Al5O12:Er,Yb、TiO2:Er,Yb、YF3:Er,Yb、Lu2O3:Yb,Tm、NaYF4:Er,Yb、LaCl3:Pr、NaGdF4:Yb,Tm@NaGdF4:Ln的核壳纳米结构、NaYF4:Yb,Tm、Y2BaZnO5:Yb,Ho、NaYF4:Yb,Er@NaYF4:Yb,Tm的核壳纳米结构、NaYF4:Yb,Tm@NaGdF4:Yb的核壳纳米结构。
有机上转换荧光团优选通过基于三线态-三线态湮灭达到上转换效果的有机组合物,所述的有机组合物主要由敏化剂和有机上转换能量受体组成。
其中,敏化剂可以举例如下,但本发明不仅限于此:
Figure BDA0001933288130000222
Figure BDA0001933288130000231
其中,有机上转换能量受体可以举例如下,但本发明不仅限于此:
Figure BDA0001933288130000241
在本发明中,有机荧光团、有机金属荧光团、有机元素荧光团、生物荧光团、有机上转换荧光团、无机荧光团、无机上转换荧光团等荧光团之间也可以形成同类或不同类的各种非共价复合体、自组装体、聚集体、组合物等荧光团。
在本发明中,所述力致活化生成的荧光团,其指的是由其前体在机械力的作用下结构发生改变而生成的荧光的激发波长和/或发射波长发生变化的具有荧光性的实体。所述力致活化生成的荧光团在力致活化前可以发荧光或不发荧光,但活化后可以发荧光。其中,所述力致活化生成的荧光团中含有力敏基元,所述力敏基元包括但不仅限于共价化学基团、超分子复合体、超分子组装体、组合物、聚集体。
在本发明中,所述力致活化生成的荧光团包括单力敏团和复合力敏团。其中,所述的单力敏团仅包含一个力敏基元或在其结构中仅有一个力敏基元可以被力活化,且其不被栓系结构所栓系,所述栓系结构不是产生力致响应信号的必要成分,其包括共价单力敏团和非共价单力敏团。其中,所述的复合力敏团由上述共价和/或非共价力敏基元/单力敏团中的一个或多个进行栓系和/或结合而成(包括与非力敏基元/单力敏团结合),其包括但不仅限于栓系结构、门控结构、平行结构、串联结构、以及栓系、门控、平行、串联中的两个或多个及其与荧光和/或非力敏基元/单力敏团进行多元/多级结合而成的多元复合结构。所述复合力敏团因此可以是共价复合力敏团、非共价复合力敏团、共价-非共价复合力敏团。复合力敏团的灵活性和多样性为本发明提供了灵活多样的聚合物设计和丰富的力致响应性。
在本发明中,所述共价力敏基元,其在机械力作用下主要涉及共价键的断裂、消除、成键、异构化等化学变化,包括但不仅限于均裂、逆环化、电环化开环、弯曲活化、异构化;所述非共价力敏基元,其在机械力作用下主要涉及超分子复合体的解离、组装体的解组装、组合物的分离、聚集体的分离等物理变化。
在本发明中,所述机械力来源包括但不仅限于拉伸、压缩、膨胀、超声、摩擦、刮擦、剪切、切割、溶胀(针对交联聚合物)、弯折、扭转,也即通过包括但不仅限于拉伸、压缩、膨胀、超声、摩擦、刮擦、剪切、切割、溶胀(针对交联聚合物)、弯折、扭转提供机械力获得所述的力致响应。
在本发明中,以力活化反应机理进行划分,共价力敏团可以包括但不仅限于以下组:基于均裂机理的共价力敏团、基于逆环化机理的共价力敏团、基于电环化机理的共价力敏团、基于弯曲活化机理的共价力敏团以及基于其他机理的共价力敏团。
在本发明中,基于均裂机理的共价力敏团包括但不仅限于以下系列:双芳基呋喃酮系列、双芳基环酮系列、双芳基环戊烯二酮型系列、芳基色烯系列、芳基联咪唑系列、芳基乙烷系列、二氰基四芳基乙烷系列、芳基频哪醇系列、环己二烯酮系列、四氰基乙烷系列、氰基酰基乙烷系列、联芴系列。
在本发明中,所述基于均裂机理的双芳基呋喃酮系列共价单力敏团是指其中含有双芳基呋喃酮力敏基元的单力敏团,其结构通式包括但不仅限于以下类:
Figure BDA0001933288130000242
其中,W各自独立选自但不仅限于:氧原子、硫原子;
其中,W1为二价连接基;所述的二价连接基各自独立选自但不仅限于:
Figure BDA0001933288130000243
不同位置的W1的结构相同或不同;W1优选自
Figure BDA0001933288130000244
其中,
Figure BDA0001933288130000245
表示与聚合物链或者其他任意合适的基团/原子(包括氢原子)的连接;各个
Figure BDA0001933288130000246
连成环或不连成环。
所述的双芳基呋喃酮系列共价单力敏团优选自如下结构中的一种,但本发明不仅限于此:
Figure BDA0001933288130000251
其中,G各自独立选自
Figure BDA0001933288130000252
不同位置的G的结构相同或不相同;如无特别注明,下文中出现的G为同样的含义,不再重复说明;
其中,
Figure BDA0001933288130000253
为芳香族环;所述芳香族环的环结构选自单环结构、多环结构、螺环结构、稠环结构、桥环结构、嵌套环结构;所述环的成环原子数没有特别限制;所述芳香族环的成环原子选自但不仅限于碳原子、氮原子、氧原子、硫原子、硼原子、膦原子、硅原子,成环原子上所连的氢原子被任意合适取代原子、取代基取代或不取代;其中,所述取代原子或取代基没有特别限制,选自但不仅限于卤素原子、烃基取代基、含杂原子的取代基中任一种或多种。概括地,所述的芳香族环包括但不限于:呋喃、吡咯、噻吩、咪唑、吡唑、恶唑、异恶唑、噻唑、苯、吡啶、吡嗪、哒嗪、嘧啶、1,3,5-三嗪、茚、苯并呋喃、异苯并呋喃、苯并吡咯、异苯并吡咯、苯并[b]噻吩、苯并[c]噻吩、苯并咪唑、嘌呤、苯并吡唑、苯并恶唑、苯并异恶唑、苯并噻唑、萘、萘啶、喹喔啉、喹唑啉、喹啉、异喹啉、喋啶、二氢化茚、四氢萘、蒽、菲、吖啶、二氢蒽、氧杂蒽、硫杂蒽、芴、咔唑、联苯、联萘、联蒽、10,11-二氢-5H-二苯并[a,d]环庚烷、二苯并环庚烯、4-B-二苯并环庚烯酮、亚氨基二苄、萘乙环、二苯并环辛炔、氮杂二苯并环辛炔以及以上基团的被取代形式或任意两个或多个的组合形式;
其中,
Figure BDA0001933288130000254
表示连有n个
Figure BDA0001933288130000255
的芳香族环,其中,n的取值为0、1或大于1的整数;其中,*标注的为与式中其他结构相连接的位点,如无特别注明,下文中出现的*为同样的含义,不再重复说明;不同位置的
Figure BDA0001933288130000256
的结构相同或不同;如无特别注明,下文中出现的
Figure BDA0001933288130000257
为同样的含义;为了增加共轭效应与空间位阻,促进力敏团在机械力作用下的均裂,便于稳定所形成的自由基,获得可逆的力致活化特性,
Figure BDA0001933288130000258
优选自如下结构中的至少一种,但本发明不限于此:
Figure BDA0001933288130000259
所述的
Figure BDA0001933288130000261
进一步优选自如下结构中的至少一种,但本发明不限于此:
Figure BDA0001933288130000262
其中,W、W1
Figure BDA0001933288130000263
的定义、选择范围、优选范围同式(1-A-1);
其中,
Figure BDA0001933288130000264
为连有n个
Figure BDA0001933288130000265
的芳香族环;其中,所述芳香族环的环结构选自单环结构、多环结构、螺环结构、稠环结构、桥环结构、嵌套环结构;所述环的成环原子数没有特别限制;所述芳香族环的成环原子选自但不仅限于碳原子、氮原子、氧原子、硫原子、硼原子、膦原子、硅原子,成环原子上所连的氢原子被任意合适取代原子、取代基取代或不取代;其中,所述取代原子或取代基没有特别限制,选自但不仅限于卤素原子、烃基取代基、含杂原子的取代基中任一种或多种。不同位置的
Figure BDA0001933288130000266
的结构相同或不同;如无特别注明,下文中出现的
Figure BDA0001933288130000267
为同样的含义,不再重复说明;作为例子,所述的
Figure BDA0001933288130000268
可选自如下结构中的至少一种,但本发明不限于此:
Figure BDA0001933288130000269
所述的
Figure BDA00019332881300002610
更优选自如下结构中的至少一种,但本发明不限于此:
Figure BDA00019332881300002611
其中,L1为二价连接基;所述的二价连接基各自独立选自但不仅限于:
Figure BDA00019332881300002612
不同位置的L1的结构相同或不同;其中,L2为二价连接基;所述的二价连接基各自独立选自但不仅限于:直接键
Figure BDA00019332881300002613
不同位置的L2的结构相同或不同。
所述的双芳基呋喃酮系列共价单力敏团进一步优选自如下结构中的一种,但本发明不仅限于此:
Figure BDA0001933288130000271
其中,W、W1、L1
Figure BDA0001933288130000272
的定义、选择范围、优选范围如前所述。
作为例子,典型的双芳基呋喃酮系列共价单力敏团的结构如下所示,但本发明不限于此:
Figure BDA0001933288130000273
其中,L1
Figure BDA0001933288130000274
的定义如前所述。
在本发明中,所述基于均裂机理的双芳基环酮系列共价单力敏团是指其中含有双芳基环酮力敏基元的单力敏团,其结构通式包括但不仅限于以下类:
Figure BDA0001933288130000275
其中,W各自独立选自但不仅限于:氧原子、硫原子;
其中,W2为二价连接基;所述的二价连接基各自独立选自但不仅限于:
Figure BDA0001933288130000276
不同位置的W2的结构相同或不同;W2优选自
Figure BDA0001933288130000281
其中,
Figure BDA0001933288130000282
表示与聚合物链或者其他任意合适的基团/原子(包括氢原子)的连接;各个
Figure BDA0001933288130000283
连成环或不连成环。
所述的双芳基环酮系列共价单力敏团优选自如下结构中的一种,但本发明不仅限于此:
Figure BDA0001933288130000284
其中,G、W、W2
Figure BDA0001933288130000285
的定义、选择范围、优选范围如前所述。
所述的双芳基环酮系列共价单力敏团进一步优选自如下结构中的一种,但本发明不仅限于此:
Figure BDA0001933288130000286
其中,W、W2、L1
Figure BDA0001933288130000287
的定义、选择范围、优选范围如前所述。
作为例子,典型的双芳基环酮系列共价单力敏团的结构如下所示,但本发明不限于此:
Figure BDA0001933288130000288
Figure BDA0001933288130000291
其中,W、W2、L1
Figure BDA0001933288130000292
的定义、选择范围、优选范围如前所述。
在本发明中,所述基于均裂机理的双芳基环戊烯二酮系列共价单力敏团是指其中含有双芳基环戊烯二酮力敏基元的单力敏团,其结构通式包括但不仅限于以下类:
Figure BDA0001933288130000293
其中,W各自独立选自但不仅限于:氧原子、硫原子;
其中,
Figure BDA0001933288130000294
表示与聚合物链或者其他任意合适的基团/原子(包括氢原子)的连接;各个
Figure BDA0001933288130000295
连成环或不连成环。
所述的双芳基环戊烯二酮系列共价单力敏团优选自如下结构中的一种,但本发明不仅限于此
Figure BDA0001933288130000296
其中,G、W、
Figure BDA0001933288130000297
的定义、选择范围、优选范围如前所述。
所述的双芳基环戊烯二酮系列共价单力敏团进一步优选自如下结构中的一种,但本发明不仅限于此:
Figure BDA0001933288130000298
其中,W、L1
Figure BDA0001933288130000299
的定义、选择范围、优选范围如前所述。
作为例子,典型的双芳基环戊烯二酮系列共价单力敏团的结构如下所示,但本发明不限于此:
Figure BDA00019332881300002910
Figure BDA0001933288130000301
其中,W、L1
Figure BDA0001933288130000302
的定义、选择范围、优选范围如前所述。
在本发明中,所述基于均裂机理的双芳基色烯系列共价单力敏团是指其中含有双芳基色烯力敏基元的单力敏团,其结构通式包括但不仅限于以下类:
Figure BDA0001933288130000303
其中,W3为二价连接基;所述的二价连接基各自独立选自但不仅限于:
Figure BDA0001933288130000304
不同位置的W3的结构相同或不同;W3优选自
Figure BDA0001933288130000305
其中,V、V’各自独立选自碳原子、氮原子,不同位置的当V、V’的结构相同或不相同,当V、V’选自氮原子时,与V、V’相连的
Figure BDA0001933288130000306
不存在;
其中,
Figure BDA0001933288130000307
表示与聚合物链或者其他任意合适的基团/原子(包括氢原子)的连接;各个
Figure BDA0001933288130000308
连成环或不连成环。
所述的双芳基色烯系列共价单力敏团优选自如下结构中的一种,但本发明不仅限于此:
Figure BDA0001933288130000309
其中,W3、V、V’、
Figure BDA00019332881300003010
的定义、选择范围、优选范围如前所述。
所述的双芳基色烯系列共价单力敏团进一步优选自如下结构中的一种,但本发明不仅限于此:
Figure BDA00019332881300003011
其中,G的定义、选择范围、优选范围同式(1-A-1-1),不同位置的G的结构可以相同,也可以不相同;
其中,
Figure BDA00019332881300003012
的定义、选择范围同式(1-A-1-1-9);
其中,W3、V、V’、
Figure BDA0001933288130000311
的定义、选择范围、优选范围同式(1-D)。
所述的双芳基色烯系列共价单力敏团进一步优选自如下结构中的一种,但本发明不仅限于此:
Figure BDA0001933288130000312
其中,W3、L1
Figure BDA0001933288130000313
的定义、选择范围、优选范围如前所述。
作为例子,典型的双芳基色烯系列共价单力敏团的结构如下所示,但本发明不限于此:
Figure BDA0001933288130000314
Figure BDA0001933288130000321
其中,W3、L1
Figure BDA0001933288130000322
的定义、选择范围、优选范围如前所述。
在本发明中,所述基于均裂机理的芳基联咪唑系列共价单力敏团是指其中含有芳基联咪唑力敏基元的单力敏团,其结构通式包括但不仅限于以下类:
Figure BDA0001933288130000323
其中,
Figure BDA0001933288130000324
表示所述环具有共轭结构;其中,
Figure BDA0001933288130000325
为具有共轭结构的五元氮杂环结构;其中,
Figure BDA0001933288130000326
为所述的两个五元氮杂环之间通过各自的一个成环原子之间形成碳碳单键,或者碳氮单键,或者氮氮单键所构成的多环结构;根据不同的
Figure BDA0001933288130000327
连接方式,所述的双芳基联咪唑系列共价单力敏团包含括但不仅限于如下异构体中的一种或多种:
Figure BDA0001933288130000328
需要说明的是,在合适条件下,各种异构体之间可以发生相互转化,因此,在本发明中将上述的芳基联咪唑系列共价单力敏团的六种异构体基元视为同一种结构基元;
其中,
Figure BDA0001933288130000329
表示与聚合物链或者其他任意合适的基团/原子(包括氢原子)的连接;各个
Figure BDA00019332881300003210
连成环或不连成环。
所述的芳基联咪唑系列共价单力敏团优选自如下结构中的一种,但本发明不仅限于此:
Figure BDA00019332881300003211
其中,G、
Figure BDA00019332881300003212
的定义、选择范围、优选范围如前所述。
所述的芳基联咪唑系列共价单力敏团进一步优选自如下结构中的一种,但本发明不仅限于此:
Figure BDA00019332881300003213
其中,L1
Figure BDA00019332881300003214
的定义如前所述。
作为例子,典型的芳基联咪唑系列共价单力敏团的结构如下所示,但本发明不仅限于此:
Figure BDA0001933288130000331
其中,L1
Figure BDA0001933288130000332
的定义如前所述。
在本发明中,所述基于均裂机理的芳基乙烷系列共价单力敏团是指其中含有芳基乙烷力敏基元的单力敏团,其结构通式包括但不仅限于以下类:
Figure BDA0001933288130000333
其中,R2各自独立选自氢原子、取代基、取代聚合物链;其中所述的取代基选自:羟基、苯基、苯氧基、C1-10烷基、C1-10烷氧基、C1-10烷氧基酰基、C1-10烷基酰氧基、三甲基硅氧基、三乙基硅氧基;
其中,
Figure BDA0001933288130000334
的定义、选择范围、优选范围同式(1-A-1-4);
其中,
Figure BDA0001933288130000335
表示与聚合物链或者其他任意合适的基团/原子(包括氢原子)的连接。
作为例子,典型的芳基乙烷系列共价单力敏团的结构如下所示,但本发明不限于此:
Figure BDA0001933288130000341
其中,R2、L1
Figure BDA0001933288130000342
的定义如前所述。
在本发明中,所述基于均裂机理的二氰基四芳基乙烷系列共价单力敏团是指其中含有二氰基四芳基乙烷力敏基元的单力敏团,其结构通式包括但不仅限于以下类:
Figure BDA0001933288130000343
其中,
Figure BDA0001933288130000344
的定义、选择范围、优选范围同式(1-A-1-4);
其中,
Figure BDA0001933288130000345
表示与聚合物链或者其他任意合适的基团/原子(包括氢原子)的连接。
作为例子,典型的二氰基四芳基乙烷系列共价单力敏团的结构如下所示,但本发明不限于此:
Figure BDA0001933288130000346
其中,L1
Figure BDA0001933288130000347
的定义如前所述。
在本发明中,所述基于均裂机理的芳基频哪醇系列共价单力敏团是指其中含有芳基频哪醇力敏基元的单力敏团,其结构通式包括但不仅限于以下类:
Figure BDA0001933288130000351
其中,W4为二价连接基;所述的二价连接基各自独立选自但不仅限于:直接键
Figure BDA0001933288130000352
Figure BDA0001933288130000353
不同位置的W4的结构相同或不同;W4优选自直接键
Figure BDA0001933288130000354
其中,
Figure BDA0001933288130000355
表示与聚合物链或者其他任意合适的基团/原子(包括氢原子)的连接。
所述的芳基频哪醇系列共价单力敏团优选自如下结构中的一种,但本发明不限于此:
Figure BDA0001933288130000356
其中,W4
Figure BDA0001933288130000357
的定义如前所述。
在本发明中,所述基于均裂机理的环己二烯酮系列共价单力敏团是指其中含有环己二烯酮力敏基元的单力敏团,其结构通式包括但不仅限于以下类:
Figure BDA0001933288130000358
其中,
Figure BDA0001933288130000359
的定义如前所述。
作为例子,典型的环己二烯酮系列共价单力敏团的结构如下所示,但本发明不限于此:
Figure BDA00019332881300003510
Figure BDA0001933288130000361
其中,
Figure BDA0001933288130000362
表示与聚合物链的连接。
在本发明中,所述基于均裂机理的四氰基乙烷系列共价单力敏团是指其中含有四氰基乙烷力敏基元的单力敏团,其结构通式包括但不仅限于以下类:
Figure BDA0001933288130000363
其中,
Figure BDA0001933288130000364
表示与聚合物链或者其他任意合适的基团/原子(包括氢原子)的连接。
所述的四氰基乙烷系列共价单力敏团优选自如下结构中的一种,但本发明不限于此:
Figure BDA0001933288130000365
其中,
Figure BDA0001933288130000366
的定义如前所述。
作为例子,典型的四氰基乙烷系列共价单力敏团的结构如下所示,但本发明不限于此:
Figure BDA0001933288130000367
其中,L1
Figure BDA0001933288130000371
的定义如前所述。
在本发明中,所述基于均裂机理的氰基酰基乙烷系列共价单力敏团是指其中含有氰基酰基乙烷力敏基元的单力敏团,其结构通式包括但不仅限于以下类:
Figure BDA0001933288130000372
其中,W各自独立选自但不仅限于:氧原子、硫原子;
其中,W5为二价连接基;所述的二价连接基各自独立选自但不仅限于:直接键
Figure BDA0001933288130000373
Figure BDA0001933288130000374
不同位置的W5的结构相同或不同;W5优选自
Figure BDA0001933288130000375
其中,
Figure BDA0001933288130000376
表示与聚合物链或者其他任意合适的基团/原子(包括氢原子)的连接;各个
Figure BDA0001933288130000377
连成环或不连成环。
所述的氰基酰基乙烷系列共价单力敏团优选自如下结构中的一种,但本发明不仅限于此:
Figure BDA0001933288130000378
其中,W、W5
Figure BDA0001933288130000379
的结构如前所述。
作为例子,典型的氰基酰基乙烷系列共价单力敏团的结构如下所示,但本发明不限于此:
Figure BDA00019332881300003710
在本发明中,所述基于均裂机理的联芴系列共价单力敏团是指其中含有联芴力敏基元的单力敏团,其结构通式包括但不仅限于以下类:
Figure BDA00019332881300003711
其中,R3各自独立选自氰基、C1-10烷氧基酰基、C1-10烷基酰基、C1-10烷胺基酰基、苯基、取代的苯基、芳烃基、取代的芳烃基;其中,所述取代原子或取代基没有特别限制,其选自但不仅限于卤素原子、烃基取代基、含杂原子的取代基中任一种或多种;其中,
Figure BDA00019332881300003712
表示与聚合物链或者其他任意合适的基团/原子(包括氢原子)的连接。
作为例子,典型的联芴系列共价单力敏荧光团的结构如下所示,但本发明不仅限于此:
Figure BDA00019332881300003713
在本发明中,基于逆环化机理的共价单力敏团包括但不仅限于以下系列:环丁烷系列、单杂环丁烷系列、二氮环丁烷系列、环丁烯系列、三唑环系列、DA系列、杂DA系列、光控DA系列、[4+4]环加成系列。
在本发明中,所述环丁烷系列逆环化机理的共价单力敏团是指其中含有环丁烷力敏基元的单力敏团,其结构通式包括但不仅限于以下类:
Figure BDA0001933288130000381
其中,
Figure BDA0001933288130000382
表示与聚合物链、交联网络链或者其他任意合适的基团/原子的连接;同一个原子上的不同
Figure BDA0001933288130000383
可以连接成环,不同原子上的
Figure BDA0001933288130000384
也可以连接成环,所述的环包括但不仅限于脂肪族环、芳香族环、醚环、缩合环及其组合;
其中,通式3-A-1的力敏团,其优选自以下通式结构中的至少一亚类:
Figure BDA0001933288130000385
其中,J各自独立地选自氧原子、硫原子,不同位置的J可以相同,也可以不同;Ar各自独立地选自芳香基,优选自苯基,不同位置的Ar可以相同,也可以不同;n分别表示与Ar相连的连接个数;
Figure BDA0001933288130000386
表示与聚合物链、交联网络链或者其他任意合适的基团/原子的连接;同一个原子上的不同
Figure BDA0001933288130000387
可以连接成环,不同原子上的
Figure BDA0001933288130000388
也可以连接成环,所述的环包括但不仅限于脂肪族环、芳香族环、醚环、缩合环及其组合;
其中,通式3-A-1-1的力敏团,其优选自以下通式结构:
Figure BDA0001933288130000389
其中,J’各自独立地选自氧原子、硫原子,不同位置的J’可以相同,也可以不同;
通式3-A-1-1的典型结构可以举例如下:
Figure BDA00019332881300003810
Figure BDA0001933288130000391
Figure BDA0001933288130000401
其中,J’各自独立地选自氧原子、硫原子,不同位置的J’可以相同,也可以不同;R、R1、R2各自独立地选自以下任一种结构:氢原子、杂原子基团、小分子烃基、聚合物链残基;
其中,通式3-A-1-2的力敏团,其优选自以下通式结构:
Figure BDA0001933288130000411
其中,J’各自独立地选自氧原子、硫原子,不同位置的J’可以相同,也可以不同;
通式3-A-1-2的典型结构可以举例如下:
Figure BDA0001933288130000412
Figure BDA0001933288130000421
Figure BDA0001933288130000431
其中,J’选自氧原子、硫原子;R、R1、R2的选取范围如本系列力敏团前面所述,在此不再赘述;
其中,通式3-A-1-3的力敏团,其优选自以下通式结构:
Figure BDA0001933288130000432
其中,J各自独立地选自氧原子、硫原子,不同位置的J可以相同,也可以不同;
通式3-A-1-3的典型结构可以举例如下:
Figure BDA0001933288130000433
其中,R1、R2的选取范围如本系列力敏团前面所述,在此不再赘述;
其中,通式3-A-1-4的力敏团,其优选自以下通式结构:
Figure BDA0001933288130000434
其中,J各自独立地选自氧原子、硫原子,不同位置的J可以相同,也可以不同;
通式3-A-1-4的典型结构可以举例如下:
Figure BDA0001933288130000441
其中,R1、R2的选取范围如本系列力敏团前面所述,在此不再赘述;
其中,通式3-A-1-5的力敏团,其优选自以下通式结构:
Figure BDA0001933288130000442
其中,J选自氧原子、硫原子;
通式3-A-1-5的典型结构可以举例如下:
Figure BDA0001933288130000443
Figure BDA0001933288130000451
其中,R选自以下任一种结构:氢原子、杂原子基团、小分子烃基、聚合物链残基;
其中,通式3-A-1-6的力敏团,其优选自以下通式结构:
Figure BDA0001933288130000452
其中,J’选自氧原子、硫原子;
通式3-A-1-6的典型结构可以举例如下:
Figure BDA0001933288130000453
Figure BDA0001933288130000461
Figure BDA0001933288130000471
其中,R、R1、R2、R3的选取范围如本系列力敏团前面所述,在此不再赘述;
其中,通式3-A-1-7的力敏团,其优选自以下通式结构:
Figure BDA0001933288130000472
其中,J选自氧原子、硫原子;J’选自氧原子、硫原子;
通式3-A-1-7的典型结构可以举例如下:
Figure BDA0001933288130000473
Figure BDA0001933288130000481
Figure BDA0001933288130000491
其中,R、R1、R2、R3、R4各自独立地选自以下任一种结构:氢原子、杂原子基团、小分子烃基、聚合物链残基;
其中,通式3-A-1-8的力敏团,其优选自以下通式结构:
Figure BDA0001933288130000492
其中,J选自氧原子、硫原子;J’选自氧原子、硫原子;
通式3-A-1-8的典型结构可以举例如下:
Figure BDA0001933288130000493
Figure BDA0001933288130000501
其中,R、R1、R2的选取范围如本系列力敏团前面所述,在此不再赘述;
其中,通式3-A-1-9的力敏团,其优选自以下通式结构:
Figure BDA0001933288130000502
其中,J选自氧原子、硫原子;J’选自氧原子、硫原子;
通式3-A-1-9的典型结构可以举例如下:
Figure BDA0001933288130000511
其中,R、R1、R2的选取范围如本系列力敏团前面所述,在此不再赘述;
在本发明中,所述单杂环丁烷系列逆环化机理的共价单力敏团是指其中含有单杂环丁烷力敏基元的单力敏团,其结构通式包括但不仅限于以下类:
Figure BDA0001933288130000521
其中,Q选自氧原子、碳原子;b表示与Q相连的连接个数;当Q选自氧原子时,b=0;当Q选自碳原子时,b=2;D选自氧原子、硫原子、氮原子;a表示与D相连的连接个数;当D选自氧原子、硫原子时,a=0;当D选自氮原子时,a=1;
Figure BDA0001933288130000522
表示与聚合物链、交联网络链或者其他任意合适的基团/原子的连接;同一个原子上的不同
Figure BDA0001933288130000523
可以连接成环,不同原子上的
Figure BDA0001933288130000524
也可以连接成环,所述的环包括但不仅限于脂肪族环、芳香族环、醚环、缩合环及其组合;
通式3-B-1的典型结构可以举例如下:
Figure BDA0001933288130000525
其中,R、R1、R2的选取范围如本系列力敏团前面所述,在此不再赘述;
其中,通式3-B-2的力敏团,其优选自以下通式结构中的至少一亚类:
Figure BDA0001933288130000526
通式3-B-2的典型结构可以举例如下:
Figure BDA0001933288130000531
其中,R选自以下任一种结构:氢原子、杂原子基团、小分子烃基、聚合物链残基;
在本发明中,所述二氮环丁烷系列逆环化机理的共价单力敏团是指其中含有二氮环丁烷力敏基元的单力敏团,其结构通式包括但不仅限于以下类:
Figure BDA0001933288130000532
其中,R1、R2的选取范围如本系列力敏团前面所述,在此不再赘述;
通式3-C-1的典型结构可以举例如下:
Figure BDA0001933288130000533
其中,R1、R2的选取范围如本系列力敏团前面所述,在此不再赘述;
通式3-C-2的典型结构可以举例如下:
Figure BDA0001933288130000534
其中,R1、R2的选取范围如本系列力敏团前面所述,在此不再赘述;
在本发明中,所述环丁烯系列逆环化机理的共价单力敏团是指其中含有环丁烯力敏基元的单力敏团,其结构通式包括但不仅限于以下类:
Figure BDA0001933288130000535
其中,
Figure BDA0001933288130000536
表示的环状结构为芳香族环或杂化芳香族环,环状结构的成环原子各自独立地选自碳原子、氮原子或者其他杂原子,环状结构优选自6~50元环,更优选自6-12元环;各个成环原子上的氢原子可以被取代,或者不被取代,其中,当成环原子选自氮原子时,氮原子可以带有正电荷;所述的环状结构优选为苯环、萘环、蒽环及以上环状结构的被取代形式;n表示与环状结构的成环原子相连的连接个数;R各自独立地选自以下任一种结构:氢原子、杂原子基团、小分子烃基、聚合物链残基,不同位置的R可以相同,也可以不同;
通式3-D-1的典型结构可以举例如下:
Figure BDA0001933288130000541
其中,R、R1、R2的选取范围如本系列力敏团前面所述,在此不再赘述;
通式3-D-2的典型结构可以举例如下:
Figure BDA0001933288130000542
通式3-D-3的典型结构可以举例如下:
Figure BDA0001933288130000543
通式3-D-4的典型结构可以举例如下:
Figure BDA0001933288130000544
其中,R、R1各自独立地选自以下任一种结构:氢原子、杂原子基团、小分子烃基、聚合物链残基;
通式3-D-5的典型结构可以举例如下:
Figure BDA0001933288130000545
其中,R、R1各自独立地选自以下任一种结构:氢原子、杂原子基团、小分子烃基、聚合物链残基;
通式3-D-6的典型结构可以举例如下:
Figure BDA0001933288130000546
通式3-D-7的典型结构可以举例如下:
Figure BDA0001933288130000551
其中,R选自以下任一种结构:氢原子、杂原子基团、小分子烃基、聚合物链残基;
在本发明中,所述DA系列逆环化机理的共价单力敏团是指其中含有DA力敏基元的单力敏团,其结构通式包括但不仅限于以下类:
Figure BDA0001933288130000552
其中,I选自氧原子、硫原子、仲胺基及其取代形式、酯基、二价小分子烃基,更优选自氧原子、亚甲基、1,2-亚乙基、1,2-亚乙烯基、1,1’-乙烯基、仲胺基的取代形式、酯基;
Figure BDA0001933288130000553
表示的环状结构为芳香族环或杂化芳香族环,其环状结构的成环原子各自独立地选自碳原子、氮原子或者其他杂原子,环状结构优选自6~50元环,更优选自6-12元环;各个成环原子上的氢原子可以被取代,或者不被取代,其中,当成环原子选自氮原子时,氮原子可以带有正电荷;所述的环状结构优选为苯环、萘环、蒽环及以上基团的被取代形式;n表示与环状结构的成环原子相连的连接个数;
Figure BDA0001933288130000554
表示与聚合物链、交联网络链或者其他任意合适的基团/原子的连接;同一个原子上的不同
Figure BDA0001933288130000555
可以连接成环,不同原子上的
Figure BDA0001933288130000556
也可以连接成环,所述的环包括但不仅限于脂肪族环、芳香族环、醚环、缩合环及其组合。
其中,通式3-E-1的共价单力敏团,其优选自以下通式结构中的至少一亚类:
Figure BDA0001933288130000557
其中,通式3-E-1-1的共价单力敏团,其优选自以下通式结构:
Figure BDA0001933288130000558
其中,R1、R2的选取范围如本系列力敏团前面所述,在此不再赘述;
通式3-E-1-1-1的典型结构可以举例如下:
Figure BDA0001933288130000559
Figure BDA0001933288130000561
其中,R、R1、R2的选取范围如本系列力敏团前面所述,在此不再赘述;
通式3-E-1-1-2的典型结构可以举例如下:
Figure BDA0001933288130000562
其中,R、R1各自独立地选自以下任一种结构:氢原子、杂原子基团、小分子烃基、聚合物链残基;
通式3-E-1-1-3的典型结构可以举例如下:
Figure BDA0001933288130000563
其中,R1选自以下任一种结构:氢原子、杂原子基团、小分子烃基、聚合物链残基;
其中,通式3-E-1-2的共价单力敏团,其优选自以下通式结构:
Figure BDA0001933288130000564
其中,R1、R2的选取范围如本系列力敏团前面所述,在此不再赘述;
通式3-E-1-2-1的典型结构可以举例如下:
Figure BDA0001933288130000565
Figure BDA0001933288130000571
其中,R、R1、R2的选取范围如本系列力敏团前面所述,在此不再赘述;
通式3-E-1-2-2的典型结构可以举例如下:
Figure BDA0001933288130000572
其中,R1选自以下任一种结构:氢原子、杂原子基团、小分子烃基、聚合物链残基;
通式3-E-1-2-3的典型结构可以举例如下:
Figure BDA0001933288130000573
其中,R1选自以下任一种结构:氢原子、杂原子基团、小分子烃基、聚合物链残基;
其中,通式3-E-1-3的共价单力敏团,其优选自以下通式结构:
Figure BDA0001933288130000574
其中,R1、R2的选取范围如本系列力敏团前面所述,在此不再赘述;
通式3-E-1-3-1的典型结构可以举例如下:
Figure BDA0001933288130000575
Figure BDA0001933288130000581
其中,R、R1、R2的选取范围如本系列力敏团前面所述,在此不再赘述;
通式3-E-1-3-2的典型结构可以举例如下:
Figure BDA0001933288130000582
其中,R1选自以下任一种结构:氢原子、杂原子基团、小分子烃基、聚合物链残基;
通式3-E-1-3-3的典型结构可以举例如下:
Figure BDA0001933288130000583
其中,R1选自以下任一种结构:氢原子、杂原子基团、小分子烃基、聚合物链残基;
其中,通式3-E-2的共价单力敏团,其优选自以下通式结构中的至少一亚类:
Figure BDA0001933288130000591
通式3-E-2-1的典型结构可以举例如下:
Figure BDA0001933288130000592
其中,R、R1各自独立地选自以下任一种结构:氢原子、杂原子基团、小分子烃基、聚合物链残基;
通式3-E-2的典型结构还可以举例如下:
Figure BDA0001933288130000593
其中,R选自以下任一种结构:氢原子、杂原子基团、小分子烃基、聚合物链残基;
其中,通式3-E-3的共价单力敏团,其优选自以下通式结构中的至少一亚类:
Figure BDA0001933288130000594
其中,通式3-E-3-1的共价单力敏团,其优选自以下通式结构:
Figure BDA0001933288130000595
其中,R1、R2的选取范围如本系列力敏团前面所述,在此不再赘述;
通式3-E-3-1-1的典型结构可以举例如下:
Figure BDA0001933288130000596
Figure BDA0001933288130000601
其中,R、R1、R2的选取范围如本系列力敏团前面所述,在此不再赘述;
通式3-E-3-1-2的典型结构可以举例如下:
Figure BDA0001933288130000602
其中,R选自以下任一种结构:氢原子、杂原子基团、小分子烃基、聚合物链残基;
通式3-E-3-1-3的典型结构可以举例如下:
Figure BDA0001933288130000603
其中,通式3-E-3-2的共价单力敏团,其优选自以下通式结构:
Figure BDA0001933288130000604
其中,R1、R2的选取范围如本系列力敏团前面所述,在此不再赘述;
通式3-E-3-2-1的典型结构可以举例如下:
Figure BDA0001933288130000605
其中,R、R1、R2的选取范围如本系列力敏团前面所述,在此不再赘述;
通式3-E-3-2-2的典型结构可以举例如下:
Figure BDA0001933288130000611
其中,R1选自以下任一种结构:氢原子、杂原子基团、小分子烃基、聚合物链残基;
通式3-E-3-2-3的典型结构可以举例如下:
Figure BDA0001933288130000612
其中,R1选自以下任一种结构:氢原子、杂原子基团、小分子烃基、聚合物链残基;
其中,通式3-E-4的共价单力敏团,其优选自以下通式结构中的至少一亚类:
Figure BDA0001933288130000613
通式3-E-4-1的典型结构可以举例如下:
Figure BDA0001933288130000614
其中,R选自以下任一种结构:氢原子、杂原子基团、小分子烃基、聚合物链残基;
通式3-E-4-2的典型结构可以举例如下:
Figure BDA0001933288130000615
Figure BDA0001933288130000621
其中,R选自以下任一种结构:氢原子、杂原子基团、小分子烃基、聚合物链残基;
DA系列逆环化机理的共价单力敏团的典型结构还可以举例如下:
Figure BDA0001933288130000622
其中,R选自以下任一种结构:氢原子、杂原子基团、小分子烃基、聚合物链残基。
在本发明中,所述杂DA系列逆环化机理的共价单力敏团是指其中含有杂DA力敏基元的单力敏团,其结构通式包括但不仅限于以下类:
Figure BDA0001933288130000623
其中,P1选自氧原子、硫原子、氮原子;P2选自碳原子、氮原子;c1、c2分别表示与P1、P2相连的连接个数;当P1选自氧原子、硫原子时,c1=0;当P1、P2选自氮原子时,c1、c2=1;当P2选自碳原子时,c2=2;I选自氧原子、硫原子、仲胺基及其取代形式、酯基、二价小分子烃基,更优选自氧原子、亚甲基、1,2-亚乙基、1,2-亚乙烯基、1,1’-乙烯基、仲胺基的取代形式、酯基;
Figure BDA0001933288130000624
表示的环状结构为芳香族环或杂化芳香族环,其环状结构的成环原子各自独立地选自碳原子、氮原子或者其他杂原子,环状结构优选自6~50元环,更优选自6-12元环;各个成环原子上的氢原子可以被取代,或者不被取代,其中,当成环原子选自氮原子时,氮原子可以带有正电荷;所述的环状结构优选为苯环、萘环、蒽环及以上基团的被取代形式;n表示与环状结构的成环原子相连的连接个数;
Figure BDA0001933288130000625
表示与聚合物链、交联网络链或者其他任意合适的基团/原子的连接;同一个原子上的不同
Figure BDA0001933288130000626
可以连接成环,不同原子上的
Figure BDA0001933288130000627
也可以连接成环,所述的环包括但不仅限于脂肪族环、芳香族环、醚环、缩合环及其组合。
其中,通式3-E-1的共价单力敏团,其优选自以下通式结构中的至少一亚类:
Figure BDA0001933288130000628
通式3-E-1-1的典型结构可以举例如下:
Figure BDA0001933288130000631
其中,R、R1各自独立地选自以下任一种结构:氢原子、杂原子基团、小分子烃基、聚合物链残基;
通式3-E-1-2的典型结构可以举例如下:
Figure BDA0001933288130000632
其中,R选自以下任一种结构:氢原子、杂原子基团、小分子烃基、聚合物链残基;
通式3-E-1-3的典型结构可以举例如下:
Figure BDA0001933288130000633
其中,R、R1的选取范围如本系列力敏团前面所述,在此不再赘述;
通式3-E-1-4的典型结构可以举例如下:
Figure BDA0001933288130000641
其中,R、R1各自独立地选自以下任一种结构:氢原子、杂原子基团、小分子烃基、聚合物链残基;
通式3-E-1-5的典型结构可以举例如下:
Figure BDA0001933288130000642
其中,R1选自以下任一种结构:氢原子、杂原子基团、小分子烃基、聚合物链残基;
通式3-E-1-6的典型结构可以举例如下:
Figure BDA0001933288130000643
其中,R1选自以下任一种结构:氢原子、杂原子基团、小分子烃基、聚合物链残基;
其中,通式3-E-2的共价单力敏团,其优选自以下通式结构中的至少一亚类:
Figure BDA0001933288130000644
通式3-E-2-1的典型结构可以举例如下:
Figure BDA0001933288130000645
其中,R选自以下任一种结构:氢原子、杂原子基团、小分子烃基、聚合物链残基;
通式3-E-2-2的典型结构可以举例如下:
Figure BDA0001933288130000651
其中,R选自以下任一种结构:氢原子、杂原子基团、小分子烃基、聚合物链残基;
通式3-E-2-3的典型结构可以举例如下:
Figure BDA0001933288130000652
其中,R、R1各自独立地选自以下任一种结构:氢原子、杂原子基团、小分子烃基、聚合物链残基;
通式3-E-2-4的典型结构可以举例如下:
Figure BDA0001933288130000653
其中,R选自以下任一种结构:氢原子、杂原子基团、小分子烃基、聚合物链残基;
通式3-E-2-5的典型结构可以举例如下:
Figure BDA0001933288130000654
通式3-E-2-6的典型结构可以举例如下:
Figure BDA0001933288130000655
杂DA系列逆环化机理的共价单力敏团的典型结构还可以举例如下:
Figure BDA0001933288130000656
Figure BDA0001933288130000661
其中,R、R1的选取范围如本系列力敏团前面所述,在此不再赘述。
在本发明中,所述光控DA系列逆环化机理的共价单力敏团是指其中含有光控锁定基元以及对机械力敏感的DA基元的单力敏团,其中,DA基元可作为光控锁定基元的一部分;其中,光控锁定基元的存在,使得力敏团能够在不同的光照条件下具有不同的结构,并且对机械力体现出不同的响应效果,从而达到锁定/解锁定力敏基元的目的;在光控解锁定状态下,其中的DA力敏基元能够在机械力下作用下进行逆DA化学反应,从而使得聚合物直接和/或间接地发生化学信号改变,达到对机械力的特异性响应并获得力致响应性能/效果;当力敏基元被锁定时,其无法在机械力作用下进行活化来体现力敏特性,或更难在机械力作用下进行活化来体现力敏特性。利用此特性,可以通过选择特定的光照条件对材料的力化学性能进行调控,达到锁定/解锁定的调节效果,增加了力敏团的适用性和功能响应性。其中,通常选用紫外光(一般选用310~380nm波长范围的紫外光)对力敏团进行锁定,而选用可见光(一般选用大于420nm的波长范围的可见光)对力敏荧光团进行解锁定。在本发明中作为光源的紫外光和可见光,其来源形式多样并不受限制,其可以利用高压水银灯、金属卤素灯、水银灯、氙气灯、LED灯等直接产生所需波长的紫外光或可见光,也可以利用荧光团通过能量转移(包括上转换荧光或下转换荧光)的形式得到的紫外光或可见光;所述的荧光团,其可以选自有机荧光团、有机金属荧光团、有机元素荧光团、生物荧光团、无机荧光团、有机-无机杂化荧光团等。
在本发明中,所述的光控锁定基元,其含有如下结构单元:
Figure BDA0001933288130000662
其中,
Figure BDA0001933288130000663
表示与聚合物链、交联网络链、力敏团或者其他任意合适的基团/原子的连接;同一个原子上的不同
Figure BDA0001933288130000664
可以连接成环,不同原子上的
Figure BDA0001933288130000665
也可以连接成环,所述的环包括但不仅限于脂肪族环、芳香族环、醚环、缩合环及其组合。
在本发明中,所述的Diels-Alder力敏基元,其含有如下结构单元中的至少一种:
Figure BDA0001933288130000666
其中,K0选自碳原子、氧原子、硫原子、氮原子;a0表示与K0相连的连接个数;当K0选自氧原子、硫原子时,a0=0;当K0选自氮原子时,a0=1;当K0选自碳原子时,a0=2。
在本发明中,所述光控DA系列逆环化机理的共价单力敏荧光团,其结构通式包括但不仅限于以下类:
Figure BDA0001933288130000671
其中,K1、K2、K3、K4、K5、K6各自独立地选自碳原子、氧原子、硫原子、氮原子,且在K1、K2,或K3、K4,或K5、K6中至少有一个选自碳原子;a1、a2、a3、a4、a5、a6分别表示与K1、K2、K3、K4、K5、K6相连的连接个数;当K1、K2、K3、K4、K5、K6各自独立地选自氧原子、硫原子时,a1、a2、a3、a4、a5、a6=0;当K1、K2、K3、K4、K5、K6各自独立地选自氮原子时,a1、a2、a3、a4、a5、a6=1;当K1、K2、K3、K4、K5、K6各自独立地选自碳原子时,a1、a2、a3、a4、a5、a6=2;I1、I2、I3各自独立地不存在,或各自独立地选自氧原子、1,1′-羰基、亚甲基及其取代形式、1,2-亚乙基及其取代形式、1,1’-乙烯基及其取代形式;当I1、I2、I3各自独立地不存在时,b=2;当I1、I2、I3各自独立地选自氧原子、1,1′-羰基、亚甲基及其取代形式、1,2-亚乙基及其取代形式、1,1’-乙烯基及其取代形式时,b=1;M选自氧原子、氮原子、二价烷氧基链(
Figure BDA0001933288130000672
n=2、3、4),优选氧原子、氮原子;c表示与M相连的连接个数;当M选自氧原子、二价烷氧基链时,c=0;当M选自氮原子时,c=1;C1、C2、C3、C4、C5、C6表示不同位置的碳原子;同一个原子上的不同
Figure BDA0001933288130000673
可以连接成环,不同原子上的
Figure BDA0001933288130000674
也可以连接成环,其中,优选在K1与K2之间,K3与K4之间,K5与K6之间,C1与C2之间,C3与C4之间,C5与C6之间成环;所成的环可以为任意元数的环,优选五元环和六元环,其可以为脂肪族环、芳香族环、醚环、缩合环及其组合,成环原子各自独立地选自碳原子、氧原子、氮原子、硫原子、硅原子、硒原子或其他杂原子,成环原子上的氢原子可以被任一取代基取代,也可以不被取代;其中,K1与K2之间,K3与K4之间,K5与K6之间所成的环优选以下结构:
Figure BDA0001933288130000675
C1与C2之间,C3与C4之间所成的环优选以下结构:
Figure BDA0001933288130000676
Figure BDA0001933288130000681
C5与C6之间所成的环优选以下结构:
Figure BDA0001933288130000682
其中,通式3-F-1的共价单力敏荧光团,其优选自以下通式结构中的至少一亚类:
Figure BDA0001933288130000683
其中,R1、R2各自独立地选自以下任一种结构:氢原子、杂原子基团、小分子烃基、聚合物链残基;E1、E2各自独立地选自以下任一种结构:
Figure BDA0001933288130000684
通式3-F-1的典型结构可以举例如下:
Figure BDA0001933288130000685
Figure BDA0001933288130000691
Figure BDA0001933288130000701
Figure BDA0001933288130000711
其中,R各自独立地选自以下任一种结构:氢原子、杂原子基团、小分子烃基、聚合物链残基,R更优选为氢原子、氟原子、氯原子、溴原子、羟基、氨基、羧基、酯基、氰基、甲基、乙基、丙基、乙烯基、三氟甲基、苯基、吡啶基,更优选为氢原子、氟原子、氰基、甲基、苯基;R1选自以下任一种结构:氢原子、小分子烃基、聚合物链残基;R0各自独立地选自以下基团:-H、-CH3、-F、-C1、-Br、-COOH、-CN、
Figure BDA0001933288130000712
Figure BDA0001933288130000713
不同位置的R、R0可以相同、也可以不相同;
其中,通式3-F-2的共价单力敏荧光团,其优选自以下通式结构中的至少一亚类:
Figure BDA0001933288130000714
其中,E1、E2各自独立地选自以下任一种结构:
Figure BDA0001933288130000715
通式3-F-2的典型结构可以举例如下:
Figure BDA0001933288130000716
Figure BDA0001933288130000721
其中,R、R0、R1的选取范围如本系列力敏团前面所述,在此不再赘述;
其中,通式3-F-3的共价单力敏荧光团,其优选自以下通式结构中的至少一亚类:
Figure BDA0001933288130000722
其中,R1、R2、R3、R4的选取范围如本系列力敏团前面所述,在此不再赘述;E选自以下任一种结构:
Figure BDA0001933288130000731
通式3-F-3的典型结构可以举例如下:
Figure BDA0001933288130000732
Figure BDA0001933288130000741
其中,R、R1、R2、R0选取范围如本系列力敏团前面所述,在此不再赘述;
其中,通式3-F-4的共价单力敏荧光团,其优选自以下通式结构中的至少一亚类:
Figure BDA0001933288130000742
其中,E选自以下任一种结构:
Figure BDA0001933288130000743
Figure BDA0001933288130000751
通式3-F-4的典型结构可以举例如下:
Figure BDA0001933288130000752
其中,R、R1、R2、R0的选取范围如本系列力敏团前面所述,在此不再赘述;
其中,通式3-F-5的共价单力敏荧光团,其优选自以下通式结构中的至少一亚类:
Figure BDA0001933288130000753
Figure BDA0001933288130000761
其中,R1、R2、R3、R4、R5、R6各自独立地选自以下任一种结构:氢原子、杂原子基团、小分子烃基、聚合物链残基;
通式3-F-5的典型结构可以举例如下:
Figure BDA0001933288130000762
Figure BDA0001933288130000771
其中,R、R1、R2、R3的选取范围如本系列力敏团前面所述,在此不再赘述;
其中,通式3-F-6的共价单力敏荧光团,其优选自以下通式结构中的至少一亚类:
Figure BDA0001933288130000772
通式3-F-6的典型结构可以举例如下:
Figure BDA0001933288130000773
其中,R、R1、R2、R3的选取范围如本系列力敏团前面所述,在此不再赘述;
其中,通式3-F-7的共价单力敏荧光团,其优选自以下通式结构中的至少一亚类:
Figure BDA0001933288130000774
Figure BDA0001933288130000781
其中,R1、R2的选取范围如本系列力敏团前面所述,在此不再赘述;E选自以下任一种结构:
Figure BDA0001933288130000782
F选自以下任一种结构:
Figure BDA0001933288130000783
通式3-F-7的典型结构可以举例如下:
Figure BDA0001933288130000784
Figure BDA0001933288130000791
Figure BDA0001933288130000801
Figure BDA0001933288130000811
Figure BDA0001933288130000821
其中,R、R0、R1的选取范围如本系列力敏团前面所述,在此不再赘述;
其中,通式3-F-8的共价单力敏荧光团,其优选自以下通式结构中的至少一亚类:
Figure BDA0001933288130000822
其中,E选自以下任一种结构:
Figure BDA0001933288130000823
F选自以下任一种结构:
Figure BDA0001933288130000824
通式3-F-8的典型结构可以举例如下:
Figure BDA0001933288130000825
Figure BDA0001933288130000831
其中,R、R0、R1的选取范围如本系列力敏团前面所述,在此不再赘述;
其中,通式3-F-9的共价单力敏荧光团,其优选自以下通式结构中的至少一亚类:
Figure BDA0001933288130000832
其中,R1、R2的选取范围如本系列力敏团前面所述,在此不再赘述;G选自以下任一种结构:
Figure BDA0001933288130000841
通式3-F-9的典型结构可以举例如下:
Figure BDA0001933288130000842
Figure BDA0001933288130000851
其中,R、R1的选取范围如本系列力敏团前面所述,在此不再赘述;
其中,通式3-F-10的共价单力敏荧光团,其优选自以下通式结构中的至少一亚类:
Figure BDA0001933288130000861
其中,G选自以下任一种结构:
Figure BDA0001933288130000862
通式3-F-10的典型结构可以举例如下:
Figure BDA0001933288130000863
其中,R、R1的选取范围如本系列力敏团前面所述,在此不再赘述;
其中,通式3-F-11的共价单力敏荧光团,其优选自以下通式结构中的至少一亚类:
Figure BDA0001933288130000864
Figure BDA0001933288130000871
其中,R1、R2、R3、R4各自独立地选自以下任一种结构:氢原子、杂原子基团、小分子烃基、聚合物链残基;F选自以下任一种结构:
Figure BDA0001933288130000872
通式3-F-11的典型结构可以举例如下:
Figure BDA0001933288130000873
Figure BDA0001933288130000881
其中,R、R1、R2的选取范围如本系列力敏团前面所述,在此不再赘述;
其中,通式3-F-12的共价单力敏荧光团,其优选自以下通式结构中的至少一亚类:
Figure BDA0001933288130000891
其中,F选自以下任一种结构:
Figure BDA0001933288130000892
通式3-F-12的典型结构可以举例如下:
Figure BDA0001933288130000893
其中,R、R1、R2的选取范围如本系列力敏团前面所述,在此不再赘述。
在本发明中,所述DA系列、杂DA系列、光控DA系列逆环化机理的共价单力敏团也能够通过热活化作用进行逆环化反应从而使得力敏团解离。
在本发明中,所述[4+4]环加成系列逆环化机理的共价单力敏团是指其中含有[4+4]环加成力敏基元的单力敏团,其结构通式包括但不仅限于以下类:
Figure BDA0001933288130000894
Figure BDA0001933288130000901
其中,
Figure BDA0001933288130000902
表示的环状结构为芳香族环或杂化芳香族环,其环状结构的成环原子各自独立地选自碳原子、氮原子或者其他杂原子,环状结构优选自6~50元环,更优选自6-12元环;各个成环原子上的氢原子可以被取代,或者不被取代,其中,当成环原子选自氮原子时,氮原子可以带有正电荷;所述的环状结构优选为苯环、萘环、蒽环、氮杂苯、氮杂萘、氮杂蒽及以上基团的被取代形式;I6~I14各自独立地选自氧原子、硫原子、酯基、亚胺基、二价小分子烃基,更优选自氧原子、亚甲基、1,2-二亚乙基、1,2-亚乙烯基、酯基、亚胺基;
Figure BDA0001933288130000903
表示与聚合物链、交联网络链或者其他任意合适的基团/原子的连接;同一个原子上的不同
Figure BDA0001933288130000904
可以连接成环,不同原子上的
Figure BDA0001933288130000905
也可以连接成环,所述的环包括但不仅限于脂肪族环、醚环、缩合环及其组合;
其中,通式3-G-1的力敏团,其优选自以下通式结构中的至少一亚类:
Figure BDA0001933288130000906
其中,R1、R2、R3、R4各自独立地选自以下任一种结构:氢原子、杂原子基团、小分子烃基、聚合物链残基:
通式3-G-1的典型结构可以举例如下:
Figure BDA0001933288130000907
其中,通式3-G-2的力敏团,其优选自以下通式结构中的至少一亚类:
Figure BDA0001933288130000908
Figure BDA0001933288130000911
通式3-G-2的典型结构可以举例如下:
Figure BDA0001933288130000912
其中,通式3-G-3的力敏团,其优选自以下通式结构中的至少一亚类:
Figure BDA0001933288130000913
Figure BDA0001933288130000921
通式3-G-3的典型结构可以举例如下:
Figure BDA0001933288130000922
其中,通式3-G-4的力敏团,其优选自以下通式结构中的一亚类:
Figure BDA0001933288130000923
通式3-G-4的典型结构可以举例如下:
Figure BDA0001933288130000924
其中,通式3-G-5的力敏团,其优选自以下通式结构中的一亚类:
Figure BDA0001933288130000925
通式3-G-5的典型结构可以举例如下:
Figure BDA0001933288130000926
其中,通式3-G-6的力敏团,其优选自以下通式结构中的一亚类:
Figure BDA0001933288130000931
通式3-G-6的典型结构可以举例如下:
Figure BDA0001933288130000932
其中,R1选自以下任一种结构:氢原子、杂原子基团、小分子烃基、聚合物链残基;
其中,通式3-G-7的力敏团,其优选自以下通式结构中的至少一亚类:
Figure BDA0001933288130000933
通式3-G-7的典型结构可以举例如下:
Figure BDA0001933288130000934
其中,通式3-G-8的力敏团,其优选自以下通式结构中的至少一亚类:
Figure BDA0001933288130000935
通式3-G-8的典型结构可以举例如下:
Figure BDA0001933288130000936
其中,通式3-G-9的力敏团,其优选自以下通式结构中的至少一亚类:
Figure BDA0001933288130000941
通式3-G-9的典型结构可以举例如下:
Figure BDA0001933288130000942
其中,通式3-G-10的力敏团,其优选自以下通式结构中的至少一亚类:
Figure BDA0001933288130000943
通式3-G-10的典型结构可以举例如下:
Figure BDA0001933288130000944
其中,通式3-G-11的力敏团,其优选自以下通式结构中的至少一亚类:
Figure BDA0001933288130000945
通式3-G-11的典型结构可以举例如下:
Figure BDA0001933288130000951
其中,R1选自以下任一种结构:氢原子、杂原子基团、小分子烃基、聚合物链残基;其中,通式3-G-12的力敏团,其优选自以下通式结构中的一亚类:
Figure BDA0001933288130000952
通式3-G-12的典型结构可以举例如下:
Figure BDA0001933288130000953
其中,通式3-G-13的力敏团,其优选自以下通式结构中的至少一亚类:
Figure BDA0001933288130000954
Figure BDA0001933288130000961
通式3-G-13的典型结构可以举例如下:
Figure BDA0001933288130000962
其中,R1选自以下任一种结构:氢原子、杂原子基团、小分子烃基、聚合物链残基;
其中,通式3-G-14的力敏团,其优选自以下通式结构中的至少一亚类:
Figure BDA0001933288130000963
通式3-G-14的典型结构可以举例如下:
Figure BDA0001933288130000971
其中,R1、R2的选取范围如本系列力敏团前面所述,在此不再赘述;
其中,通式3-G-15的力敏团,其优选自以下通式结构中的至少一亚类:
Figure BDA0001933288130000972
通式3-G-15的典型结构可以举例如下:
Figure BDA0001933288130000973
其中,R1、R2的选取范围如本系列力敏团前面所述,在此不再赘述;
其中,通式3-G-16的力敏团,其优选自以下通式结构中的至少一亚类:
Figure BDA0001933288130000974
Figure BDA0001933288130000981
通式3-G-16的典型结构可以举例如下:
Figure BDA0001933288130000982
Figure BDA0001933288130000991
其中,R1的选取范围如本系列力敏团前面所述,在此不再赘述;
其中,通式3-G-17的力敏团,其优选自以下通式结构中的至少一亚类:
Figure BDA0001933288130000992
通式3-G-17的典型结构可以举例如下:
Figure BDA0001933288130000993
Figure BDA0001933288130001001
Figure BDA0001933288130001011
[4+4]环加成系列逆环化机理的共价单力敏团的典型结构还可以举例如下:
Figure BDA0001933288130001012
在本发明中,所述[4+4]环加成系列逆环化机理的共价单力敏团也可以在一定频率的紫外光照射下进行逆环化反应从而使得力敏团解离。
在本发明中,基于电环化机理的共价单力敏团包括但不仅限于以下系列:六元环系列、五元环系列、三元环系列。
在本发明中,所述六元环系列电环化机理的共价单力敏团是指其中含有六元环力敏基元的单力敏团,其结构通式包括但不仅限于如下类:
Figure BDA0001933288130001021
其中,X选自氧原子、硫原子、硒原子、碲原子、C-R、N-R,优选自氧原子;Y选自C-R、氮原子;R各自独立为任意合适的原子、取代基、取代聚合物链;M是一种金属原子,其选自Be、Zn、Cu、Co、Hg、Pb、Pt、Fe、Cr、Ni,优选Be、Zn、Cu、Co;
Figure BDA0001933288130001022
各自独立与任意合适的原子(包括氢原子)、取代基、参与力活化或不参与力活化的取代聚合物链相连,同一个原子上的不同
Figure BDA0001933288130001023
可以连接成环,不同原子上的
Figure BDA0001933288130001024
也可以连接成环。在同一个结构式的不同位置上,具有相同符号的基团或结构相互独立,可以相同也可以不相同。
本发明所述的含有结构通式(4-A-1)的六元环单力敏团,其进一步优选自但不仅限于如下结构:
Figure BDA0001933288130001025
其中,X1各自独立地选自氧原子、硫原子、硒原子、碲原子、C-R、N-R,优选自氧原子;Y1各自独立地选自C-R、氮原子;Z1选自C-(R)2、氮原子、硫原子、氧原子、碲原子,优选C-(R)2、氮原子;Z2选自硫原子、氧原子、硒原子、碲原子、C-(R)2、氮原子,优选C-(R)2、氮原子;当Z1或Z2选自硫原子、氧原子、硒原子、碲原子、C-(R)2时,与之相连接的
Figure BDA0001933288130001026
个数为0;
Figure BDA0001933288130001027
表示任意元数的芳香族环;n为与构成环的原子相连的氢原子、取代原子、取代基、取代聚合物链的个数总数,其为0、1或大于1的整数X、Y、R、
Figure BDA0001933288130001028
的选取范围如本系列力敏团前面所述,在此不再赘述。
本发明所述的含有结构通式(4-A-1)的六元环单力敏团,其更进一步优选自但不仅限于如下结构:
Figure BDA0001933288130001029
Figure BDA0001933288130001031
Figure BDA0001933288130001041
其中,X、X1、Y、Y1、R、Z1、Z2
Figure BDA0001933288130001042
n、
Figure BDA0001933288130001043
的选取范围如本系列力敏团前面所述,在此不再赘述。
本发明所述的含有结构通式(4-A-1)的六元环单力敏团,其更进一步优选自但不仅限于如下结构:
Figure BDA0001933288130001044
Figure BDA0001933288130001051
其中,X2各自独立地选自碳原子、氧原子、硫原子、N-R;X3各自独立地选自氧原子、硫原子、N-R;X、X1、Y、Y1、R、Z1、Z2
Figure BDA0001933288130001052
的选取范围如本系列力敏团前面所述,在此不再赘述。
在本发明中,所述的含有结构通式(4-A-1)的六元环单力敏团,其结构可举例如下:
Figure BDA0001933288130001061
Figure BDA0001933288130001071
Figure BDA0001933288130001081
Figure BDA0001933288130001091
Figure BDA0001933288130001101
Figure BDA0001933288130001111
Figure BDA0001933288130001121
其中,X、X1、X2、X3、Y、Y1、R的选取范围如本系列力敏团前面所述,在此不再赘述;
Figure BDA0001933288130001122
各自独立与参与力活化的聚合物链相连。
本发明所述的含有结构通式(4-A-2)的六元环单力敏团,其进一步优选自但不仅限于如下结构中:
Figure BDA0001933288130001123
其中,X、R、Z1、Z2
Figure BDA0001933288130001124
n、
Figure BDA0001933288130001125
的选取范围如本系列力敏团前面所述,在此不再赘述。
本发明所述的含有结构通式(4-A-2)的六元环单力敏团,其更进一步优选自但不仅限于如下结构:
Figure BDA0001933288130001126
Figure BDA0001933288130001131
其中,X、Z1、Z2
Figure BDA0001933288130001132
的选取范围如本系列力敏团前面所述,在此不再赘述;
Figure BDA0001933288130001133
表示任意元数的芳香族环。
本发明所述的含有结构通式(4-A-2)的六元环单力敏团,其更进一步优选自但不仅限于如下结构:
Figure BDA0001933288130001134
其中,X、R、Z1、Z2
Figure BDA0001933288130001135
的选取范围如本系列力敏团前面所述,在此不再赘述。
在本发明中,所述的含有结构通式(4-A-2)的六元环单力敏团,其结构可举例如下:
Figure BDA0001933288130001136
Figure BDA0001933288130001137
其中,
Figure BDA0001933288130001138
各自独立与参与力活化的聚合物链相连。
本发明所述的含有结构通式(4-A-3)的六元环单力敏团,其进一步优选自但不仅限于如下结构:
Figure BDA0001933288130001139
其中,X、M、
Figure BDA00019332881300011310
的选取范围如本系列力敏团前面所述,再此不再赘述。
本发明所述的含有结构通式(4-A-3)的六元环单力敏团,其更进一步优选自但不仅限于如下结构:
Figure BDA00019332881300011311
其中,X、M、n、
Figure BDA00019332881300011312
的选取范围如本系列力敏团前面所述,在此不再赘述;
Figure BDA00019332881300011313
表示任意元数的芳香族环。
本发明所述的含有结构通式(4-A-3)的六元环单力敏团,其更进一步优选自但不仅限于如下结构:
Figure BDA0001933288130001141
其中,M、R、
Figure BDA0001933288130001142
的选取范围如本系列力敏团前面所述,在此不再赘述。
在本发明中,所述的含有结构通式(4-A-3)的六元环单力敏团,其结构可举例如下:
Figure BDA0001933288130001143
其中,
Figure BDA0001933288130001144
各自独立与参与力活化的聚合物链相连。
本发明所述的含有结构通式(4-A-4)的六元环单力敏团,其进一步优选自但不仅限于如下结构中:
Figure BDA0001933288130001145
其中,X、Y、Z1、Z2
Figure BDA0001933288130001146
n的选取范围如本系列力敏团前面所述,在此不再赘述。
本发明所述的含有结构通式(4-A-4)的六元环单力敏团,其更进一步优选自但不仅限于如下结构:
Figure BDA0001933288130001147
其中,X、Y、Z1、Z2
Figure BDA0001933288130001148
n、
Figure BDA0001933288130001149
的选取范围如本系列力敏团前面所述,在此不再赘述。
本发明所述的含有结构通式(4-A-4)的六元环单力敏团,其更进一步优选自但不仅限于如下结构:
Figure BDA00019332881300011410
其中,X、Y、R、Z1、Z2
Figure BDA00019332881300011411
的选取范围如本系列力敏团前面所述,在此不再赘述。
在本发明中,所述的含有结构通式(4-A-4)的六元环单力敏团,其结构可举例如下:
Figure BDA0001933288130001151
其中,X、Y的选取范围如本系列力敏团前面所述,在此不再赘述;
Figure BDA0001933288130001152
各自独立与参与力活化的聚合物链相连。
本发明所述的含有结构通式(4-A-5)的六元环单力敏团,其进一步优选自但不仅限于如下结构:
Figure BDA0001933288130001153
其中,
Figure BDA0001933288130001154
的选取范围如本系列力敏团前面所述,在此不再赘述。
本发明所述的含有结构通式(4-A-5)的六元环单力敏团,其更进一步优选自但不仅限于如下结构:
Figure BDA0001933288130001155
其中,
Figure BDA0001933288130001156
n、
Figure BDA0001933288130001157
的选取范围如本系列力敏团前面所述,在此不再赘述。
本发明所述的含有结构通式(4-A-5)的六元环单力敏团,其更进一步优选自但不仅限于如下结构:
Figure BDA0001933288130001158
其中,R、
Figure BDA0001933288130001159
的选取范围如本系列力敏团前面所述,在此不再赘述。
在本发明中,所述的含有结构通式(4-A-5)的六元环单力敏团,其结构可举例如下:
Figure BDA00019332881300011510
Figure BDA0001933288130001161
其中,
Figure BDA0001933288130001162
各自独立与参与力活化的聚合物链相连。
本发明所述的含有结构通式(4-A-6)的六元环单力敏团,其进一步优选自但不仅限于如下结构:
Figure BDA0001933288130001163
其中,X、R、
Figure BDA0001933288130001164
n、
Figure BDA0001933288130001165
的选取范围如本系列力敏团前面所述,在此不再赘述。
本发明所述的含有结构通式(4-A-6)的六元环单力敏团,其更进一步优选自但不仅限于如下结构:
Figure BDA0001933288130001166
其中,X、R、
Figure BDA0001933288130001167
n、
Figure BDA0001933288130001168
的选取范围如本系列力敏团前面所述,在此不再赘述。
本发明所述的含有结构通式(4-A-6)的六元环单力敏团,其更进一步优选自但不仅限于如下结构:
Figure BDA0001933288130001169
Figure BDA0001933288130001171
其中,R、
Figure BDA0001933288130001172
的选取范围如本系列力敏团前面所述,在此不再赘述;Rx各自独立为除氢原子以外的取代原子、取代基、取代聚合物链。
在本发明中,所述的含有结构通式(4-A-6)的六元环单力敏团,其结构可举例如下:
Figure BDA0001933288130001173
Figure BDA0001933288130001181
Figure BDA0001933288130001191
其中,X的选取范围如本系列力敏团前面所述,在此不再赘述;Rx各自独立为除氢原子以外的取代原子、取代基、取代聚合物链;
Figure BDA0001933288130001192
各自独立与参与力活化的聚合物链相连。
本发明所述的含有结构通式(4-A-7)的六元环单力敏团,其进一步优选自但不仅限于如下结构:
Figure BDA0001933288130001193
其中,X、Z2
Figure BDA0001933288130001194
的选取范围如本系列力敏团前面所述,在此不再赘述。
本发明所述的含有结构通式(4-A-7)的六元环单力敏团,其更进一步优选自但不仅限于如下结构:
Figure BDA0001933288130001195
其中,X、Z2
Figure BDA0001933288130001196
n的选取范围如本系列力敏团前面所述,在此不再赘述。
本发明所述的含有结构通式(4-A-7)的六元环单力敏团,其更进一步优选自但不仅限于如下结构:
Figure BDA0001933288130001197
其中,R、
Figure BDA0001933288130001198
的选取范围如本系列力敏团前面所述,在此不再赘述。
在本发明中,所述的含有结构通式(4-A-7)的六元环单力敏团,其结构可举例如下:
Figure BDA0001933288130001199
Figure BDA0001933288130001201
Figure BDA0001933288130001211
其中,
Figure BDA0001933288130001212
各自独立与参与力活化的聚合物链相连。
在本发明中,所述五元环系列电环化机理的共价单力敏团是指其中含有五元环力敏基元的力敏团,其结构通式包括但不仅限于以下类:
Figure BDA0001933288130001221
其中,A0选自
Figure BDA0001933288130001222
A1选自
Figure BDA0001933288130001223
A2选自
Figure BDA0001933288130001224
各自独立与任意合适的原子(包括氢原子)、取代基以及参与或不参与力活化的取代聚合物链相连。
其中,通式4-B-1所示的结构优选自以下通式结构中的至少一亚类:
Figure BDA0001933288130001225
其中,R各自独立选自任意合适的原子(包括氢原子)、取代基以及不参与力活化的取代聚合物链;
Figure BDA0001933288130001226
各自独立与任意合适的原子(包括氢原子)、取代基以及参与或不参与力活化的取代聚合物链相连;
其中,T1各自独立为取代基团,优选为吸电子基团,且两个T1之间可以相连成环;作为举例,所述的吸电子基团包括但不仅限于酰基、醛基、磺酸基、腈基、季胺基、酯基、卤代烷基等;其中,T1各自独立优选为酰基、酯基、腈基、氟代烷基;具体地,作为举例,T1的典型结构包括但不仅限于以下所举:
Figure BDA0001933288130001227
其中,
Figure BDA0001933288130001228
为含有双键的共轭环结构或杂环结构;*为连接位置,其中位置1与可被力活化的键相连,位置2与五元环的另一个连接原子相连;n为
Figure BDA0001933288130001229
的个数总数,其为0、1或大于1的整数,m为其中R的个数,其为0、1或大于1的整数;其中,位置1一侧的成环原子与
Figure BDA00019332881300012210
相连,位置2一侧的成环原子和虚线所示的对称轴上的成环原子与R相连;所述的环结构优选为
Figure BDA00019332881300012211
因其同时对光敏感,可以实现力、光的双重响应。
通式4-B-1的典型结构可以举例如下,但本发明不仅限于此:
Figure BDA00019332881300012212
其中,R各自独立选自任意合适的原子(包括氢原子)、取代基以及不参与力活化的取代聚合物链;
Figure BDA00019332881300012213
各自独立与任意合适的原子(包括氢原子)、取代基以及参与或不参与力活化的取代聚合物链相连;
具体地,通式4-B-1的典型结构可以进一步举例如下,但本发明不仅限于此:
Figure BDA00019332881300012214
其中,
Figure BDA0001933288130001231
各自独立与参与力活化的取代聚合物链相连。
其中,通式4-B-2的结构优选自以下通式结构中的至少一亚类:
Figure BDA0001933288130001232
其中,A0
Figure BDA0001933288130001233
的定义、选择范围、优选范围同通式4-B-2;
其中,
Figure BDA0001933288130001234
为带正电荷的共轭环结构或杂环结构;n为
Figure BDA0001933288130001235
的个数总数,其为0、1或大于1的整数;所述的环结构优选为
Figure BDA0001933288130001236
其中,
Figure BDA0001933288130001237
为芳香族环结构;所述的芳香族环,其可为任一种芳环或芳杂环,且成环原子各自独立地为碳原子或杂原子;其中,
Figure BDA0001933288130001238
与任意合适的原子(包括氢原子)、取代基以及参与或不参与力活化的取代聚合物链相连;n为
Figure BDA0001933288130001239
的个数总数,其为0、1或大于1的整数;作为举例,
Figure BDA00019332881300012310
的典型结构包括但不仅限于以下所举:
Figure BDA00019332881300012311
其中,通式4-B-2的力敏团,其进一步优选自以下通式结构:
Figure BDA00019332881300012312
其中,A0
Figure BDA00019332881300012313
的定义、选择范围同通式4-B-2;
Figure BDA00019332881300012314
的定义、选择范围、优选范围同通式4-B-2-1;
Figure BDA00019332881300012315
的定义、选择范围、优选范围同通式4-B-2-2;
其中,
Figure BDA00019332881300012316
为带有强吸电子基和/或杂原子的共轭环结构或杂环结构,n为
Figure BDA00019332881300012317
的个数总数,其为0、1或大于1的整数;所述的强吸电子基优选为硝基;所述的杂原子优选为氮原子;作为举例,
Figure BDA00019332881300012318
的典型结构包括但不仅限于以下所举:
Figure BDA00019332881300012319
其中,
Figure BDA00019332881300012320
的定义、选择范围、优选范围同通式4-B-2-2;其中,
Figure BDA00019332881300012321
为共轭环结构或共轭杂环结构,n为
Figure BDA00019332881300012322
的个数总数,其为0、1或大于1的整数;所述的环结构优选为
Figure BDA00019332881300012323
通式4-B-2的典型结构可以举例如下,但本发明不仅限于此:
Figure BDA00019332881300012324
Figure BDA0001933288130001241
其中,
Figure BDA0001933288130001242
各自独立与任意合适的原子(包括氢原子)、取代基以及参与或不参与力活化的取代聚合物链相连;
具体地,通式4-B-2的典型结构可以进一步举例如下,但本发明不仅限于此:
Figure BDA0001933288130001243
其中,
Figure BDA0001933288130001244
各自独立与参与力活化的取代聚合物链相连。
其中,通式4-B-3至4-B-6所示的结构优选自以下通式结构中的至少一亚类:
Figure BDA0001933288130001245
其中,A1的定义、选择范围、优选范围同通式4-B-3;R各自独立选自任意合适的原子(包括氢原子)、取代基以及不参与力活化的取代聚合物链;
Figure BDA0001933288130001246
各自独立与任意合适的原子(包括氢原子)、取代基以及参与或不参与力活化的取代聚合物链相连;
其中,T2各自独立为取代基团,优选为吸电子基团,且通式4-B-4-1、4-B-6-1中两个T2之间可以相连成环;作为举例,所述的吸电子基团包括但不仅限于酰基、醛基、磺酸基、腈基、季胺基、酯基、卤代烷基等;其中,T2各自独立优选为酰基、酯基、腈基、氟代烷基;具体地,作为举例,不相连成环的T2的典型结构包括但不仅限于以下所举:
Figure BDA0001933288130001247
具体地,作为举例,通式4-B-4-1、4-B-6-1中相连成环的两个T2选自但不仅限于:
Figure BDA0001933288130001248
其中,
Figure BDA0001933288130001249
为含有至少一个氮原子的杂环,Ax为碳原子或氮原子,n为杂环上与成环原子相连的
Figure BDA00019332881300012410
的个数总数,其为1或大于1的整数;所述的含有至少一个氮原子的杂环优选为含有至少一个氮原子的芳杂环;
当Ax为碳原子时,作为举例,合适的含至少一个氮原子的杂环结构包括但不仅限于以下所举:
Figure BDA0001933288130001251
当Ax为氮原子时,作为举例,合适的含至少两个氮原子的杂环结构包括但不仅限于以下所举:
Figure BDA0001933288130001252
其中,
Figure BDA0001933288130001253
为芳香族环结构,R各自独立选自任意合适的原子(包括氢原子)、取代基、不参与力活化的取代聚合物链;n为R个数的总数,其为0、1或大于1的整数;作为举例,所述的
Figure BDA0001933288130001254
的典型结构包括但不仅限于以下所举:
Figure BDA0001933288130001255
其中,通式4-B-3至4-B-6所示的结构进一步优选为:
Figure BDA0001933288130001256
其中,E1各自独立选自以下所示的两种结构中的一种:
Figure BDA0001933288130001257
其中,
Figure BDA0001933288130001258
各自独立为芳香族环结构,n为与构成芳香族环的原子相连的原子(包括氢原子)、取代基、取代聚合物链的个数总数,其为0、1或大于1的整数;
作为举例,E1中,
Figure BDA0001933288130001259
的典型结构包括但不仅限于以下所举:
Figure BDA00019332881300012510
作为举例,E1中,
Figure BDA00019332881300012511
包括但不仅限于以下所举:
Figure BDA0001933288130001261
其中,E2为任意合适的原子(包括氢原子)、取代基以及参与或不参与力活化的取代聚合物链,优选为E1;同一结构中,当E2的选择范围为E1时,E1和E2各自独立;
其中,其余各参数的定义、选择范围、优选范围如通式4-B-3-1至4-B-6-1。
其中,通式4-B-3至4-B-6进一步优选为具有下式所示的螺环结构:
Figure BDA0001933288130001262
其中,连接基Ex自独立选自直接键、
Figure BDA0001933288130001263
式中由连接基Ex所连接的环结构为被取代的E1中所包含的环结构,其可以相同也可以不同;其余各参数的定义、选择范围、优选范围如通式4-B-3-1至4-B-6-1。
在本发明的一种实施方式中,通式4-B-3-1-1-1优选为所述的力敏基元与一些特定结构相连从而实现对特定金属离子响应的结构,使力敏团除力响应外兼具离子检测功能。作为举例,可以实现对特定金属离子响应的典型结构列举如下,但本发明不仅限于此:
Cu2+
Figure BDA0001933288130001264
Hg2+
Figure BDA0001933288130001265
Fe3+
Figure BDA0001933288130001266
其中,R各自独立选自任意合适的原子(包括氢原子)、取代基、不参与力活化的取代聚合物链;
Figure BDA0001933288130001267
各自独立与任意合适的原子(包括氢原子)、取代基以及参与或不参与力活化的取代聚合物链相连。
在本发明的另一种实施方式中,通式4-B-3-1-1-1优选为可与金属离子鳌合并实现力致离子释放的结构,作为举例,可与金属离子鳌合并实现力致离子释放的典型结构列举如下,但本发明不仅限于此:
Figure BDA0001933288130001268
其中,R各自独立选自任意合适的原子(包括氢原子)、取代基、不参与力活化的取代聚合物链,
Figure BDA0001933288130001269
各自独立与任意合适的原子(包括氢原子)、取代基以及参与或不参与力活化的取代聚合物链相连。
在本发明的另一种实施方式中,通式4-B-3-1-1-1优选为与能量受体相连且力活化后可以实现能量转移的结构;作为举例,与能量受体相连且力活化后可以实现能量转移的典型结构如以下所举,但本发明不仅限于此:
Figure BDA0001933288130001271
其中,L为任意合适的共价连接基,其长度小于10nm;R各自独立选自任意合适的原子(包括氢原子)、取代基、不参与力活化的取代聚合物链;
Figure BDA0001933288130001272
各自独立与任意合适的原子(包括氢原子)、取代基以及参与或不参与力活化的取代聚合物链相连。
通式4-B-3所示的其他典型结构举例如下,但本发明不仅限于此:
Figure BDA0001933288130001273
其中,A1的定义、选择范围同通式4-B-3,优选为
Figure BDA0001933288130001274
其中,R各自独立选自任意合适的原子(包括氢原子)、取代基、不参与力活化的取代聚合物链;
Figure BDA0001933288130001275
各自独立与任意合适的原子(包括氢原子)、取代基以及参与或不参与力活化的取代聚合物链相连。
具体地,通式4-B-3所示的典型结构进一步举例如下,但本发明不仅限于此:
Figure BDA0001933288130001281
Figure BDA0001933288130001291
Figure BDA0001933288130001301
Figure BDA0001933288130001311
Figure BDA0001933288130001321
其中,A1的定义、选择范围、优选范围同通式4-B-3;
Figure BDA0001933288130001322
各自独立与参与力活化的取代聚合物链相连。
通式4-B-4所示的典型结构举例如下,但本发明不仅限于此:
Figure BDA0001933288130001323
其中,R各自独立地选自任意合适的原子(包括氢原子)、取代基以及不参与力活化的取代聚合物链;
Figure BDA0001933288130001324
各自独立与任意合适的原子(包括氢原子)、取代基以及参与或不参与力活化的取代聚合物链相连。
具体地,通式4-B-4所示的典型结构进一步举例如下,但本发明不仅限于此:
Figure BDA0001933288130001325
Figure BDA0001933288130001331
Figure BDA0001933288130001341
其中,
Figure BDA0001933288130001342
各自独立与参与力活化的取代聚合物链相连。
通式4-B-5所示的典型结构举例如下,但本发明不仅限于此:
Figure BDA0001933288130001343
其中,R各自独立地选自任意合适的原子(包括氢原子)、取代基以及不参与力活化的取代聚合物链;
Figure BDA0001933288130001344
各自独立与任意合适的原子(包括氢原子)、取代基以及参与或不参与力活化的取代聚合物链相连。
具体地,通式4-B-5所示的典型结构进一步举例如下,但本发明不仅限于此:
Figure BDA0001933288130001345
Figure BDA0001933288130001351
其中,
Figure BDA0001933288130001352
各自独立与参与力活化的取代聚合物链相连。
通式4-B-6所示的典型结构举例如下,但本发明不仅限于此:
Figure BDA0001933288130001353
其中,R各自独立地选自任意合适的原子(包括氢原子)、取代基以及不参与力活化的取代聚合物链;
Figure BDA0001933288130001354
各自独立与任意合适的原子(包括氢原子)、取代基以及参与或不参与力活化的取代聚合物链相连。
具体地,通式4-B-6所示的典型结构进一步举例如下,但本发明不仅限于此:
Figure BDA0001933288130001361
其中,
Figure BDA0001933288130001362
各自独立与参与力活化的取代聚合物链相连。
其中,通式4-B-7所示的结构优选自以下通式结构中的至少一亚类:
Figure BDA0001933288130001363
其中,R各自独立地选自任意合适的原子(包括氢原子)、取代基以及不参与力活化的取代聚合物链;
Figure BDA0001933288130001364
各自独立与任意合适的原子(包括氢原子)、取代基以及参与或不参与力活化的取代聚合物链相连;其中,E1、E2的定义、选择范围、优选范围同通式4-B-3-1-1;
其中,
Figure BDA0001933288130001365
为芳香族环结构,*为连接位置,其中位置1与碳原子相连,位置2与氧原子相连;其中,位置1一侧的成环原子和虚线所示的对称轴上的成环原子与R相连,位置2一侧的成环原子与
Figure BDA0001933288130001366
相连;n为与构成芳香族环的原子相连的R的个数总数,m为
Figure BDA0001933288130001367
个数总数;作为举例,这一类环结构包括但不仅限于以下所举:
Figure BDA0001933288130001368
Figure BDA0001933288130001371
其中,T3各自独立选自以下所示的两种结构中的一种:
Figure BDA0001933288130001372
当同一式中的两个T3选自同一结构时,T3的具体结构可以相同,也可以不相同;其中,
Figure BDA0001933288130001373
各自独立为芳香族环结构,n为与构成芳香族环的原子相连的原子(包括氢原子)、取代基、取代聚合物链的个数总数,其为0、1或大于1的整数;
作为举例,T3中,
Figure BDA0001933288130001374
的典型结构包括但不仅限于以下所举:
Figure BDA0001933288130001375
作为举例,T3中,
Figure BDA0001933288130001376
的典型结构包括但不仅限于以下所举:
Figure BDA0001933288130001377
通式4-B-7的典型结构举例如下,但本发明不仅限于此:
Figure BDA0001933288130001378
其中,R各自独立地选自任意合适的原子(包括氢原子)、取代基以及不参与力活化的取代聚合物链;
Figure BDA0001933288130001379
各自独立与任意合适的原子(包括氢原子)、取代基以及参与或不参与力活化的取代聚合物链相连。
具体地,通式4-B-7的典型结构进一步举例如下,但本发明不仅限于此:
Figure BDA00019332881300013710
Figure BDA0001933288130001381
其中,
Figure BDA0001933288130001382
各自独立与参与力活化的取代聚合物链相连。
在本发明中,所述蒽-三唑啉二酮加合物系列弯曲活化机理的共价单力敏团是指其中含有蒽-三唑啉二酮加合物力敏基元的单力敏团,其结构通式包括但不仅限于以下所举:
Figure BDA0001933288130001383
其中,R各自独立为任意合适的氢原子、取代原子、取代基、不参与力活化的取代聚合物链;
Figure BDA0001933288130001384
各自独立与任意合适的氢原子、取代原子、取代基以及参与或不参与力活化的取代聚合物链相连;
该力敏团力活化后生成的蒽基具有荧光效应,可以实现包括但不仅限于力致荧光等特殊效果,优选蒽基与其他具有荧光增强效应的功能基团相连,使力致荧光效果更为显著;该力敏团力活化后生成的三唑啉二酮基可与双烯基等基团进行加合反应,当R为不参与力活化的取代聚合物链或与另一个力敏团中的三唑啉二酮基相连,且体系中同时含有双烯基等基团时,可以实现包括但不仅限于力致化学反应、力致交联增强等特殊效果,因此也较为优选。
通式5-A-1的典型结构可以举例如下:
Figure BDA0001933288130001385
Figure BDA0001933288130001391
在本发明中,基于其他机理的共价单力敏团包括但不仅限于以下系列:1,1’-联稠环系列、双硫代马来酰亚胺系列。
在本发明中,所述1,1’-联稠环系列其他机理的共价单力敏团是指其中含有1,1’-联稠环力敏基元的单力敏团,其结构通式包括但不仅限于如下类:
Figure BDA0001933288130001392
其中,R各自独立为任意合适的原子、取代基、取代聚合物链;
Figure BDA0001933288130001393
表示任意元数的芳香族环;
Figure BDA0001933288130001394
表示与聚合物链、交联网络链或者其他任意合适的基团/原子的连接。在同一个结构式的不同位置上,具有相同符号的基团或结构相互独立,可以相同也可以不相同。
在本发明中,所述1,1’-联稠环系列其他机理的共价单力敏团,其结构可举例如下:
Figure BDA0001933288130001395
其中,
Figure BDA0001933288130001396
的选取范围如本系列力敏团前面所述,在此不再赘述。
在本发明中,所述双硫代马来酰亚胺系列其他机理的共价单力敏团是指其中含有双硫代马来酰亚胺力敏基元的单力敏团,其结构通式包括但不仅限于如下类:
Figure BDA0001933288130001397
其中,
Figure BDA0001933288130001398
表示任意元数的芳香族环;
Figure BDA0001933288130001399
的选取范围如本系列力敏团前面所述,在此不再赘述。
在本发明中,所述双硫代来酰亚胺系列其他机理的共价单力敏团,其结构可举例如下:
Figure BDA0001933288130001401
其中,
Figure BDA0001933288130001402
的选取范围如本系列力敏团前面所述,在此不再赘述。
在本发明中,以非共价复合方式进行划分,非共价单力敏团包括但不仅限于以下组:基于超分子复合体的非共价单力敏团、基于超分子组装体的非共价单力敏团、基于组合物的非共价单力敏团、基于聚集体的非共价单力敏团。非共价单力敏团能够对机械力特异性响应且产生显著的特定力致响应性能/效果,如催化性、光学、谱学等的超分子作用。
在本发明中,基于超分子复合体的非共价单力敏团包括但不仅限于以下系列:卡宾-金属配位键系列、配体-镧系金属离子络合作用系列、主客体作用系列。
在本发明中,所述卡宾-金属配位键的非共价单力敏团是指其中含有卡宾-金属配位键力敏基元的单力敏团,其结构通式包括但不仅限于以下类:
Figure BDA0001933288130001403
其中,
Figure BDA0001933288130001404
n的选取范围如本系列力敏团前面所述,在此不再赘述。
在本发明中,所述的卡宾-金属配位键,卡宾配体进一步优选自但不仅限于如下结构:
Figure BDA0001933288130001405
其中,X4各自独立地选自氧原子、硫原子、硒原子、碲原子、C-(R)2,优选自氧原子;
Figure BDA0001933288130001406
R的选取范围如本系列力敏团前面所述,在此不再赘述。
在本发明中,所述卡宾-金属配位键的非共价单力敏团是指其中含有卡宾-金属配位键力敏基元的单力敏团,其中,卡宾的结构通式包括但不仅限于以下类:
Figure BDA0001933288130001407
其中,
Figure BDA0001933288130001408
n的选取范围如本系列力敏团前面所述,在此不再赘述。
在本发明中,所述的卡宾-金属配位键,卡宾配体进一步优选自但不仅限于如下结构:
Figure BDA0001933288130001409
Figure BDA0001933288130001411
其中,X4、
Figure BDA0001933288130001412
的选取范围如本系列力敏团前面所述,在此不再赘述。
在本发明中,所述的含有结构通式(B-1)、(B-2)、(B-3)、(B-4)的卡宾-金属配位键,其可选自但不仅限于如下结构:
Figure BDA0001933288130001413
其中,X4
Figure BDA0001933288130001414
的选取范围如本系列力敏团前面所述,在此不再赘述;M是金属中心,其可以是任意一种过渡金属的任意合适的离子形式、化合物/螯合物形式及其组合;。
在本发明中,所述的含有结构通式(B-1)、(B-2)、(B-3)、(B-4)的卡宾-金属配位键,其结构可举例如下:
Figure BDA0001933288130001421
其中,X4、M、
Figure BDA0001933288130001422
的选取范围如本系列力敏团前面所述,在此不再赘述。
在本发明中,所述配体-镧系金属离子络合作用的非共价单力敏团是指其中含有配体-镧系金属离子络合作用力敏基元的单力敏团,其在受力时更容易使配体基团的位置发生变化,从而表现出明显的应力响应性质,包括荧光、颜色等的变化。
在本发明的实施方式中,合适的配体基团可以举例如下,但本发明不仅限于此:
Figure BDA0001933288130001423
在本发明的实施方式中,所述的镧系金属包括La、Ce、Pr、Nd、Pm、Sm、Eu、Gd、Tb、Dy、Ho、Er、Tm、Yb、Lu;优选为镧系Ce、Eu、Tb、Ho、Tm、Lu;更优选为Ce、Eu、Tb,以获得更显著的应力响应性。
在本发明的实施方式中,配体基团与金属中心的组合并无特别限制,只要配体能够与金属中心形成合适的金属-配体作用即可。一些合适的组合可以举例如下,但本发明不仅限于此:
Figure BDA0001933288130001431
在本发明中,所述主客体作用的非共价单力敏团是指其中含有主客体作用力敏基元的单力敏团,所述的主体-客体作用中的主体(用H表示)是一类能够实现分子识别的带空穴的化合物(大分子或无机有机离子骨架);客体(用G表示)是一类能够被主体识别而嵌入主体的空穴中的化合物(小分子或离子团)。一个主体分子可以识别键合多个客体分子,在本发明的实施方式中,优选一个主体分子至多与两个客体分子相识别作用。所述的主体分子包括但不仅限于醚(包括冠醚、穴醚、球醚、半球醚、荚状醚、套索醚、苯并冠醚、杂冠醚、杂穴醚、混合穴醚)、环糊精、环蕃、葫芦脲、杯芳烃、柱芳烃以及合适的无机有机离子骨架,优选冠醚、β-环糊精、葫芦[8]脲、杯[4]芳烃、柱[5]芳烃。所述的客体分子包括但不仅限于长链烷烃、环烷烃、杂环烷烃、芳烃、杂芳烃、稠环结构化合物、杂环结构化合物、单环结构化合物、多环结构化合物、螺环结构化合物、桥环结构化合物、合适的离子团,优选长链烷烃、杂环结构化合物、多环结构化合物、桥环结构化合物、合适的离子团。主体分子和客体分子可以在聚合物中稳定的存在,其形成的主体-客体作用强度适中,可以在较温和的条件下相互作用或解离,使力致响应聚合物在平常的条件下就得以实现力致效果。
合适的主体基团可以举例如下,但本发明不仅限于此:
Figure BDA0001933288130001441
Ni(PDC)(H2O)2骨架、Zn3(PTC)2(H2O)8·4H2O骨架;
合适的客体基团可以举例如下,但本发明不仅限于此:
Figure BDA0001933288130001442
在本发明的实施方式中,主体基团与客体基团的组合并无特别限制,只要主体能够与客体形成合适的主体-客体作用即可。一些合适的组合可以举例如下,但本发明不仅限于此:
Figure BDA0001933288130001443
在本发明中,基于超分子组装体的非共价单力敏团包括但不仅限于以下系列:给体-受体系列、二酮吡咯并吡咯系列、共轭系列、铂配位系列、金配位系列、铍配位系列、铜配位系列、铱配位系列、硼配位系列、吩噻嗪系列、二氧杂环硼烷系列、染料分子系列非共价单力敏团。
在本发明中,所述的给体-受体系列非共价单力敏团是指含有由给体-受体自组装基元形成的自组装聚集体力敏基元的力敏团,其结构通式包括但不仅限于以下类:
Figure BDA0001933288130001444
其中,W4为具有吸电子效应的原子或基团;其中,所述的具有吸电子效应的原子选自但不仅限于氧原子或硫原子,优选自氧原子;所述的具有吸电子效应的基团选自但不仅限于:
Figure BDA0001933288130001451
其中,Ar7、Ar8各自独立选自具有给电子效应的芳香族环;其中,所述芳香族环结构为多环结构或稠环结构;作为举例,合适的Ar7、Ar8选自但不仅限于:
Figure BDA0001933288130001452
其中,
Figure BDA0001933288130001453
各自独立与任意合适的原子(包括氢原子)、取代基以及参与或不参与力活化的取代聚合物链相连。
通式F-1的典型结构可以举例如下,但本发明不仅限于此:
Figure BDA0001933288130001454
其中,
Figure BDA0001933288130001455
各自独立与参与力活化的取代聚合物链或超分子聚合物链相连。
通式F-2的典型结构可以举例如下,但本发明不仅限于此:
Figure BDA0001933288130001456
其中,
Figure BDA0001933288130001461
各自独立与参与力活化的取代聚合物链或超分子聚合物链相连。
通式F-3的典型结构可以举例如下,但本发明不仅限于此:
Figure BDA0001933288130001462
其中,
Figure BDA0001933288130001463
各自独立与参与力活化的取代聚合物链或超分子聚合物链相连。
在本发明中,所述的二酮吡咯并吡咯系列非共价单力敏团是指含有由二酮吡咯并吡咯自组装基元形成的自组装聚集体力敏基元的力敏团,其结构通式包括但不仅限于以下类:
Figure BDA0001933288130001464
其中,
Figure BDA0001933288130001465
各自独立与任意合适的原子(包括氢原子)、取代基以及参与或不参与力活化的取代聚合物链相连。
通式G-1的典型结构可以举例如下,但本发明不仅限于此:
Figure BDA0001933288130001466
其中,
Figure BDA0001933288130001467
各自独立与参与力活化的取代聚合物链或超分子聚合物链相连。
在本发明中,所述的共轭系列非共价单力敏团是指含有由共轭自组装基元形成的自组装聚集体力敏基元的力敏团;其中,所述的共轭自组装基元包括但不仅限于以下亚系列:聚二乙炔亚系列、聚二苯基乙炔亚系列、聚噻吩亚系列、聚吡咯亚系列、聚蒽醌亚系列、聚芴亚系列、低聚对亚苯基亚乙烯亚系列、双(苯并恶唑)二苯乙烯亚系列、氮杂稠环亚系列自组装基元。
其中,所述的聚二乙炔亚系列自组装基元结构通式包括但不仅限于以下类:
Figure BDA0001933288130001468
其中,n为重复单元的数量,其取值范围为大于2的整数,优选为大于等于5的整数,更优选为大于等于10的整数;
Figure BDA0001933288130001469
各自独立与任意合适的原子(包括氢原子)、取代基以及参与或不参与力活化的取代聚合物链相连。
通式H-1的典型结构可以举例如下,但本发明不仅限于此:
Figure BDA00019332881300014610
Figure BDA0001933288130001471
其中,n、p为重复单元的数量,其取值范围各自独立为大于2的整数,优选为大于等于5的整数,更优选为大于等于10的整数;
Figure BDA0001933288130001472
各自独立与参与力活化的取代聚合物链或超分子聚合物链相连。
其中,所述的聚二苯基乙炔亚系列自组装基元结构通式包括但不仅限于以下类:
Figure BDA0001933288130001473
其中,n、
Figure BDA0001933288130001474
的定义、选择范围、优选范围同通式H-1。
通式H-2的典型结构可以举例如下,但本发明不仅限于此:
Figure BDA0001933288130001475
其中,n、n1、n2为重复单元的数量,其取值范围各自独立为大于2的整数,优选为大于等于5的整数,更优选为大于等于10的整数;
Figure BDA0001933288130001476
各自独立与参与力活化的取代聚合物链或超分子聚合物链相连。
其中,所述的聚噻吩亚系列自组装基元结构通式包括但不仅限于以下类:
Figure BDA0001933288130001477
其中,n为重复单元的数量,其取值范围为大于5的整数;
Figure BDA0001933288130001478
各自独立与任意合适的原子(包括氢原子)、取代基以及参与或不参与力活化的取代聚合物链相连。
通式H-3的典型结构可以举例如下,但本发明不仅限于此:
Figure BDA0001933288130001479
其中,n、n1、n2为重复单元的数量,其取值范围为大于5的整数。
其中,所述的聚吡咯亚系列自组装基元结构通式包括但不仅限于以下类:
Figure BDA00019332881300014710
其中n、
Figure BDA00019332881300014711
的定义、选择范围、优选范围同通式H-3。
通式H-4的典型结构可以举例如下,但本发明不仅限于此:
Figure BDA00019332881300014712
其中,n、n1、n2为重复单元的数量,其取值范围为大于5的整数;
Figure BDA00019332881300014713
各自独立与参与力活化的取代聚合物链或超分子聚合物链相连。
其中,所述的聚蒽醌亚系列自组装基元结构通式包括但不仅限于以下类:
Figure BDA00019332881300014714
其中n、
Figure BDA00019332881300014715
的定义、选择范围、优选范围同通式H-3。
通式H-5的典型结构可以举例如下,但本发明不仅限于此:
Figure BDA0001933288130001481
其中n的定义、选择范围、优选范围同通式H-5;
Figure BDA0001933288130001482
各自独立与参与力活化的取代聚合物链或超分子聚合物链相连。
其中,所述的聚芴亚系列自组装基元结构通式包括但不仅限于以下类:
Figure BDA0001933288130001483
其中n、
Figure BDA0001933288130001484
的定义、选择范围、优选范围同通式H-3。
通式H-6的典型结构可以举例如下,但本发明不仅限于此:
Figure BDA0001933288130001485
其中,n、n1、n2为重复单元的数量,其取值范围各自独立为大于5的整数;
Figure BDA0001933288130001486
各自独立与参与力活化的取代聚合物链或超分子聚合物链相连。
其中,所述的低聚对亚苯基亚乙烯亚系列自组装基元结构通式包括但不仅限于以下类:
Figure BDA0001933288130001487
其中n、
Figure BDA0001933288130001488
的定义、选择范围、优选范围同通式H-1。
通式H-7的典型结构可以举例如下,但本发明不仅限于此:
Figure BDA0001933288130001489
其中n的定义、选择范围、优选范围同通式H-7;
Figure BDA00019332881300014810
各自独立与参与力活化的取代聚合物链或超分子聚合物链相连。
其中,所述的双(苯并恶唑)二苯乙烯亚系列自组装基元结构通式包括但不仅限于以下类:
Figure BDA00019332881300014811
其中,
Figure BDA00019332881300014812
选自但不仅限于如下结构中的至少一种:
Figure BDA00019332881300014813
各自独立与任意合适的原子(包括氢原子)、取代基以及参与或不参与力活化的取代聚合物链相连。
通式H-8的典型结构可以举例如下,但本发明不仅限于此:
Figure BDA00019332881300014814
其中,
Figure BDA00019332881300014815
各自独立与参与力活化的取代聚合物链或超分子聚合物链相连。
其中,所述的氮杂稠环亚系列自组装基元结构通式包括但不仅限于以下类:
Figure BDA0001933288130001491
其中,
Figure BDA0001933288130001492
各自独立与任意合适的原子(包括氢原子)、取代基以及参与或不参与力活化的取代聚合物链相连。
通式H-9的典型结构可以举例如下,但本发明不仅限于此:
Figure BDA0001933288130001493
其中,
Figure BDA0001933288130001494
各自独立与参与力活化的取代聚合物链或超分子聚合物链相连。
在本发明中,所述的铂配位系列非共价单力敏团是指含有由铂配位自组装基元形成的自组装聚集体力敏基元的力敏团,其结构通式包括但不仅限于以下类:
Figure BDA0001933288130001495
其中,V各自独立选自碳原子或氮原子;
其中,Lg1为与铂原子配位的单齿配体;其中,所述单齿配体选自但不仅限于:卤素原子、
Figure BDA0001933288130001496
Figure BDA0001933288130001497
其中,Lg2为与铂原子配位的单齿配体;各个Lg2的结构相同或不同;其中,所述单齿配体选自但不仅限于:
Figure BDA0001933288130001498
其中,
Figure BDA0001933288130001499
为以V和氮原子为配位原子的二齿配体;作为举例,所述的二齿配体选自但不仅限于:
Figure BDA00019332881300014910
其中,
Figure BDA00019332881300014911
为以V和氮原子为配位原子的三齿配体;作为举例,所述的三齿配体选自但不仅限于:
Figure BDA00019332881300014912
其中,
Figure BDA00019332881300014913
为以V与氮原子为配位原子的四齿配体;作为举例,所述的四齿配体选自但不仅限于:
Figure BDA0001933288130001501
其中,
Figure BDA0001933288130001502
各自独立与任意合适的原子(包括氢原子)、取代基以及参与或不参与力活化的取代聚合物链相连。
通式I-1至I-4的典型结构可以举例如下,但本发明不仅限于此:
Figure BDA0001933288130001503
其中,
Figure BDA0001933288130001504
各自独立与参与力活化的取代聚合物链或超分子聚合物链相连。
在本发明中,所述的金配位系列非共价单力敏团是指含有由金配位自组装基元形成的自组装聚集体力敏基元的力敏团,其结构通式包括但不仅限于以下类:
Figure BDA0001933288130001505
其中,Lg3为与金原子配位的单齿配体;各个Lg3的结构相同或不同;其中,所述单齿配体选自但不仅限于:
Figure BDA0001933288130001506
其中,
Figure BDA0001933288130001507
表示连有n个
Figure BDA0001933288130001508
的芳香族环,其中,n的取值为0、1或大于1的整数;所述芳香族环的环结构选自单环结构、多环结构、稠环结构;所述环的成环原子数没有特别限制,其选自但不仅限于碳原子、氮原子、氧原子、硫原子、硼原子、磷原子、硅原子;成环原子上的氢原子可以被任意合适取代原子或取代基取代;其中,所述取代原子或取代基没有特别限制,选自但不仅限于卤素原子、烃基取代基、含杂原子的取代基中任一种或多种。作为例子,合适的
Figure BDA0001933288130001511
可选自如下结构中的至少一种,但本发明不仅限于此:
Figure BDA0001933288130001512
其中,
Figure BDA0001933288130001513
的定义、选择范围、优选范围同通式I-2;
其中,
Figure BDA0001933288130001514
为以硫原子与氮原子作为配位原子的二齿配体;作为例子,合适的
Figure BDA0001933288130001515
可选自如下结构中的至少一种,但本发明不仅限于此:
Figure BDA0001933288130001516
其中,
Figure BDA0001933288130001517
为以磷原子作为配位原子的二齿配体,其中与膦配位的金属原子可以为同一个金原子,也可以为不同的金原子;作为例子,合适的
Figure BDA0001933288130001518
可选自如下结构中的至少一种,但本发明不仅限于此:
Figure BDA0001933288130001519
其中,
Figure BDA00019332881300015110
各自独立与任意合适的原子(包括氢原子)、取代基以及参与或不参与力活化的取代聚合物链相连。
通式J-1至J-7的典型结构可以举例如下,但本发明不仅限于此:
Figure BDA00019332881300015111
Figure BDA0001933288130001521
其中,
Figure BDA0001933288130001522
各自独立与参与力活化的取代聚合物链或超分子聚合物链相连。
在本发明中,所述的铍配位系列非共价单力敏团是指含有由铍配位自组装基元形成的自组装聚集体力敏基元的力敏团,其结构通式包括但不仅限于以下类:
Figure BDA0001933288130001523
其中,
Figure BDA0001933288130001524
各自独立与任意合适的原子(包括氢原子)、取代基以及参与或不参与力活化的取代聚合物链相连。
通式K-1的典型结构可以举例如下,但本发明不仅限于此:
Figure BDA0001933288130001525
其中,
Figure BDA0001933288130001526
各自独立与参与力活化的取代聚合物链或超分子聚合物链相连。
在本发明中,所述的铜配位系列非共价单力敏团是指含有由铜配位自组装基元形成的自组装聚集体力敏基元的力敏团,其结构通式包括但不仅限于以下类:
Figure BDA0001933288130001527
其中,
Figure BDA0001933288130001531
各自独立与任意合适的原子(包括氢原子)、取代基以及参与或不参与力活化的取代聚合物链相连。
通式L-1的典型结构可以举例如下,但本发明不仅限于此:
Figure BDA0001933288130001532
其中,
Figure BDA0001933288130001533
各自独立与参与力活化的取代聚合物链或超分子聚合物链相连。
在本发明中,所述的铱配位系列非共价单力敏团是指含有由铱配位自组装基元形成的自组装聚集体力敏基元的力敏团,其结构通式包括但不仅限于以下类:
Figure BDA0001933288130001534
其中,
Figure BDA0001933288130001535
为以碳原子和氮原子为配位原子的二齿配体;作为例子,合适的
Figure BDA0001933288130001536
可选自如下结构中的至少一种,但本发明不仅限于此:
Figure BDA0001933288130001537
其中,
Figure BDA0001933288130001538
为以氮原子为配位原子的二齿配体;作为例子,合适的
Figure BDA0001933288130001539
可选自如下结构中的至少一种,但本发明不仅限于此:
Figure BDA00019332881300015310
其中,
Figure BDA00019332881300015311
各自独立与任意合适的原子(包括氢原子)、取代基以及参与或不参与力活化的取代聚合物链相连。
通式M-1的典型结构可以举例如下,但本发明不仅限于此:
Figure BDA00019332881300015312
其中,
Figure BDA00019332881300015313
各自独立与参与力活化的取代聚合物链或超分子聚合物链相连。
在本发明中,所述的硼配位系列非共价单力敏团是指含有由硼配位自组装基元形成的自组装聚集体力敏基元的力敏团,其结构通式包括但不仅限于以下类:
Figure BDA00019332881300015314
其中,R各自独立选自卤素原子、氰基、C1-10烃基/杂烃基、取代的C1-10烃基/杂烃基;所述的R优选自卤素原子、苯基、五氟苯基;V、V’各自独立选自氧原子或氮原子;
Figure BDA0001933288130001541
各自独立与任意合适的原子(包括氢原子)、取代基以及参与或不参与力活化的取代聚合物链相连,同一通式中的任两个
Figure BDA0001933288130001542
成环或不成环。
其中,通式N-1至N-5所示的结构优选自以下通式结构中的至少一亚类:
Figure BDA0001933288130001543
其中,
Figure BDA0001933288130001544
为芳香族环;所述芳香族环的环结构选自单环结构、多环结构、稠环结构;所述环的成环原子数没有特别限制;其中,所述取代原子或取代基没有特别限制,选自但不仅限于卤素原子、烃基取代基、含杂原子的取代基中任一种或多种;其中,
Figure BDA0001933288130001545
为连接有n个
Figure BDA0001933288130001546
的芳香族环,所述环的成环原子选自但不仅限于碳原子、氮原子、氧原子、硫原子;其中,
Figure BDA0001933288130001547
为连接有n个
Figure BDA0001933288130001548
的含氮芳香族杂环,所述环的成环原子中至少有一个为氮原子,且所述含氮芳香族杂环通过氮原子与硼原子形成配位键,其余成环原子选自但不仅限于碳原子、氮原子、氧原子、硫原子;其中,
Figure BDA0001933288130001549
为连接有n个
Figure BDA00019332881300015410
的芳香族环,其成环原子中至少有两个为碳原子,其余成环原子选自但不仅限于碳原子、氮原子、氧原子、硫原子;其中,
Figure BDA00019332881300015411
为连接有n个
Figure BDA00019332881300015412
的含氮芳香族杂环,所述环的成环原子中至少有两个为氮原子,且其中一个氮原子与硼原子形成配位键,其余成环原子选自但不仅限于碳原子、氮原子、氧原子、硫原子;
其中,R、V、V’、
Figure BDA00019332881300015413
的定义、选择范围、优选范围同通式N-1至N-5。
通式N-1至N-5的典型结构可以举例如下,但本发明不仅限于此:
Figure BDA00019332881300015414
Figure BDA0001933288130001551
其中,
Figure BDA0001933288130001552
各自独立与参与力活化的取代聚合物链或超分子聚合物链相连。
在本发明中,所述的吩噻嗪系列非共价单力敏团是指含有由吩噻嗪自组装基元形成的自组装聚集体力敏基元的力敏团;其中,所述的吩噻嗪自组装基元包括但不仅限于以下类:
Figure BDA0001933288130001553
其中,R各自独立选自原子(包括氢原子)、取代基以及参与或不参与力活化的取代聚合物链;其中所述的取代原子选自但不仅限于:氟原子、氯原子、溴原子、碘原子;所述的取代基优选自具有吸电子效应的取代基,以增强分子间的堆叠作用,获得更显著的力致响应性;其中所述的具有吸电子效应的取代基包括但不仅限于:三氟甲基、三氯甲基、硝基、氰基、磺酸基、醛基、烷基酰基、烷氧酰基、羧基、酰胺基;
其中,n为与构成所述环结构的原子相连的取代原子、取代基、取代聚合物链的个数总数,其为0、1或大于1的整数;当n大于1时,各个R的结构可以相同,也可以不同;
其中,
Figure BDA0001933288130001554
各自独立与任意合适的原子(包括氢原子)、取代基以及参与或不参与力活化的取代聚合物链相连。
通式O-1、O-2的典型结构可以举例如下,但本发明不仅限于此:
Figure BDA0001933288130001555
其中,
Figure BDA0001933288130001556
各自独立与参与力活化的取代聚合物链或超分子聚合物链相连。
在本发明中,所述的二氧杂环硼烷系列非共价单力敏团是指含有由二氧杂环硼烷自组装基元形成的自组装聚集体力敏基元的力敏团,其结构通式包括但不仅限于以下类:
Figure BDA0001933288130001557
其中,Ar9为具有给电子效应的芳香族环;其中,所述芳香族环为多环结构,其选自但不仅限于:
Figure BDA0001933288130001561
其中,
Figure BDA0001933288130001562
各自独立与任意合适的原子(包括氢原子)、取代基以及参与或不参与力活化的取代聚合物链相连。
通式P-1的典型结构可以举例如下,但本发明不仅限于此:
Figure BDA0001933288130001563
其中,
Figure BDA0001933288130001564
各自独立与参与力活化的取代聚合物链或超分子聚合物链相连。
在本发明中,所述的染料分子系列非共价单力敏团是指含有由染料分子自组装基元形成的自组装聚集体力敏基元的力敏团;其中,所述的染料分子自组装基元选自如下结构通式中的一类:
Figure BDA0001933288130001565
其中,所述染料分子上的氢原子可以被任意合适的原子、取代基、聚合物链取代或不取代;且所述染料分子通过合适的方式链接到聚合物或超分子聚合物链上。
作为例子,典型的染料分子自组装基元的结构如下所示,但本发明不仅限于此:
Figure BDA0001933288130001566
Figure BDA0001933288130001571
其中,
Figure BDA0001933288130001572
各自独立与参与力活化的取代聚合物链或超分子聚合物链相连。
在本发明中,基于聚集体的非共价单力敏团包括但不仅限于以下系列:二乙烯基蒽系列、四芳基乙烯系列、氰基乙烯系列、黄连素系列、马来酰亚胺系列、4-氢吡喃系列非共价单力敏团。
在本发明中,所述的二乙烯基蒽系列非共价单力敏团是指含有由二乙烯基蒽聚集诱导发光基元形成的聚集诱导发光聚集体力敏基元的力敏团,其结构通式包括但不仅限于以下类:
Figure BDA0001933288130001573
其中,Ar1、Ar2各自独立选自芳香族环,其环结构选自单环结构、多环结构、稠环结构;所述环的成环原子数没有特别限制;所述芳香族环的成环原子选自但不仅限于碳原子、氮原子、氧原子、硫原子,成环原子上所连的氢原子被任意合适取代原子、取代基取代或不取代;其中,所述取代原子或取代基没有特别限制,选自但不仅限于卤素原子、烃基取代基、含杂原子的取代基中任一种或多种;
Figure BDA0001933288130001574
各自独立与任意合适的原子(包括氢原子)、取代基以及参与或不参与力活化的取代聚合物链相连。
通式Q-1至Q-3的典型结构可以举例如下,但本发明不仅限于此:
Figure BDA0001933288130001575
其中,
Figure BDA0001933288130001576
各自独立与参与力活化的取代聚合物链或超分子聚合物链相连。
在本发明中,所述的四芳基乙烯系列非共价单力敏团是指含有由四芳基乙烯聚集诱导发光基元形成的聚集诱导发光聚集体力敏基元的力敏团,其结构通式包括但不仅限于以下类:
Figure BDA0001933288130001581
其中,W1为二价连接基,其各自独立选自直接键、
Figure BDA0001933288130001582
其中,Ar3各自独立选自芳香族环,其结构选自单环结构、多环结构、螺环结构、稠环结构;所述环的成环原子数没有特别限制;所述芳香族环的成环原子选自但不仅限于碳原子、氮原子、氧原子、硫原子,成环原子上所连的氢原子被任意合适取代原子、取代基、取代聚合物链取代或不取代;其中,所述取代原子、取代基、取代聚合物链没有特别限制;为了增加空间位阻与聚集诱导发光基元的非平面构象,形成松散堆积的聚集体,以获得更显著力致响应效果,优选所述芳香族环的环结构为多环结构、稠环结构;通过合理选择多环结构和稠环结构,还可以大范围地调控所形成力敏团光谱性质,以获得大范围可调的颜色变化、荧光/磷光发射波长,满足各种应用场景的使用需求;为了增加分子内电荷转移性质,获得更显著的力致响应效果,尤其是获得荧光波长位移变化明显、力致变色的颜色对比度高的力致响应效果,更优选所述芳香族环结构上的取代基为含有强的给电子效应或吸电子效应的取代基;
其中,
Figure BDA0001933288130001583
各自独立与任意合适的原子(包括氢原子)、取代基以及参与或不参与力活化的取代聚合物链相连。
通式R-1至R-7的典型结构可以举例如下,但本发明不仅限于此:
Figure BDA0001933288130001584
Figure BDA0001933288130001591
Figure BDA0001933288130001601
其中,
Figure BDA0001933288130001602
各自独立与参与力活化的取代聚合物链或超分子聚合物链相连。
在本发明中,所述的氰基乙烯系列非共价单力敏团是指含有由氰基乙烯聚集诱导发光基元形成的聚集诱导发光聚集体力敏基元的力敏团,其结构通式包括但不仅限于以下类:
Figure BDA0001933288130001603
其中,Ar4各自独立选自芳香族环,其结构选自单环结构、多环结构、螺环结构、稠环结构;所述环的成环原子数没有特别限制;所述芳香族环的成环原子选自但不仅限于碳原子、氮原子、氧原子、硫原子,成环原子上所连的氢原子被任意合适取代原子、取代基、取代聚合物链取代或不取代;其中,所述取代原子、取代基、取代聚合物链没有特别限制。为了增加空间位阻与聚集诱导发光基元的非平面构象,形成松散堆积的聚集体,以获得更显著力致响应效果,优选所述芳香族环的环结构为多环结构、稠环结构;通过合理选择多环结构和稠环结构,还可以大范围地调控所形成力敏团光谱性质,以获得大范围可调的颜色变化、荧光/磷光发射波长,满足各种应用场景的应用需求;为了获得更显著的力致响应效果,尤其是获得荧光波长位移变化明显、力致变色的颜色对比度高的力致响应效果,优选所述的芳香族环上的部分氢原子被杂原子、烃基取代基、杂原子取代基取代,作为例子,合适的杂原子、烃基取代基、杂原子取代基选自但不仅限于:氟原子、氯原子、溴原子、碘原子、三氟甲基、五氟硫基、硝基、氰基、C1-20烷基、C1-20芳烃基、C1-20烷氧基、C1-20烷硫基、C1-20烷胺基、C1-20芳基氧基、C1-20芳基硫基、C1-20芳基胺基。所述的Ar4优选自如下结构中的至少一种,但本发明不仅限于此:
Figure BDA0001933288130001604
作为例子,典型的Ar4包括但不仅限于如下结构中的一种或多种:
Figure BDA0001933288130001605
其中,Ar5为二价的芳香族环,其结构选自单环结构、多环结构、螺环结构、稠环结构;所述环的成环原子数没有特别限制;所述芳香族环的成环原子选自但不仅限于碳原子、氮原子、氧原子、硫原子,成环原子上所连的氢原子被任意合适取代原子、取代基、取代聚合物链取代或不取代;其中,所述取代原子优选自氟原子、氯原子、溴原子、碘原子,所述取代基优选自C1-20烷基、C1-20芳烃基、C1-20烷氧基、C1-20烷硫基、C1-20烷胺基、C1-20芳基氧基、C1-20芳基硫基、C1-20芳基胺基。所述的Ar5优选自如下结构中的至少一种,但本发明不仅限于此:
Figure BDA0001933288130001611
作为例子,典型的Ar5包括但不仅限于如下结构中的一种或多种:
Figure BDA0001933288130001612
其中,
Figure BDA0001933288130001613
各自独立与任意合适的原子(包括氢原子)、取代基以及参与或不参与力活化的取代聚合物链相连。
其中,通式S-1所示的结构进一步优选自以下通式结构:
Figure BDA0001933288130001614
其中,Ar4
Figure BDA0001933288130001615
的定义、选择范围、优选范围同通式S-1。
通式S-1至S-4的典型结构可以举例如下,但本发明不仅限于此:
Figure BDA0001933288130001616
Figure BDA0001933288130001621
其中,
Figure BDA0001933288130001622
各自独立与参与力活化的取代聚合物链或超分子聚合物链相连。
在本发明中,所述的黄连素系列非共价单力敏团是指含有由黄连素聚集诱导发光基元形成的聚集诱导发光聚集体力敏基元的力敏团,其结构通式包括但不仅限于以下类:
Figure BDA0001933288130001631
其中,a选自1~5的整数,优选自1或2;
其中,
Figure BDA0001933288130001632
表示连有n个
Figure BDA0001933288130001633
的芳香族环,其中,n的取值为0、1或大于1的整数;其中,*标注的为与式中其他结构相连接的位点;其中,所述芳香族环的环结构选自单环结构、多环结构、稠环结构;所述环的成环原子数没有特别限制;所述芳香族环的成环原子选自但不仅限于碳原子、氮原子、氧原子、硫原子,成环原子上所连的氢原子被任意合适取代原子、取代基取代或不取代;其中,所述取代原子或取代基没有特别限制,选自但不仅限于卤素原子、烃基取代基、含杂原子的取代基中任一种或多种,优选自具有给电子效应的取代基;
其中,1R选自任意合适的原子(包括氢原子)、取代基、取代聚合物链;当1R选自原子或取代基时,其优选自具有吸电子效应的原子或取代基;
其中,
Figure BDA0001933288130001634
各自独立与任意合适的原子(包括氢原子)、取代基以及参与或不参与力活化的取代聚合物链相连。
通式T-1的典型结构可以举例如下,但本发明不仅限于此:
Figure BDA0001933288130001635
其中,
Figure BDA0001933288130001636
各自独立与参与力活化的取代聚合物链或超分子聚合物链相连。
在本发明中,所述的马来酰亚胺系列非共价单力敏团是指含有由马来酰亚胺聚集诱导发光基元形成的聚集诱导发光聚集体力敏基元的力敏团,其结构通式包括但不仅限于以下类:
Figure BDA0001933288130001637
其中,2R选自任意合适的原子(包括氢原子)、取代基、取代聚合物链;当2R选自原子或取代基时,其优选自具有吸电子效应的原子或取代基;作为举例,所述的具有吸电子效应的原子或取代基选自但不仅限于:卤素原子、硝基、五氟硫基、三氟甲基、4-三氟甲基-苯基;
其中,
Figure BDA0001933288130001638
表示连有n个
Figure BDA0001933288130001639
的芳香族环,其中,n的取值为0、1或大于1的整数;其中,*标注的为与式中其他结构相连接的位点;
其中,
Figure BDA00019332881300016310
表示连有n个
Figure BDA00019332881300016311
的芳香族环,其中,n的取值为0、1或大于1的整数;其中,*标注的为与式中其他结构相连接的位点;
其中,
Figure BDA00019332881300016312
各自独立与任意合适的原子(包括氢原子)、取代基以及参与或不参与力活化的取代聚合物链相连。
通式U-1、U-2的典型结构可以举例如下,但本发明不仅限于此:
Figure BDA00019332881300016313
其中,
Figure BDA00019332881300016314
各自独立与参与力活化的取代聚合物链或超分子聚合物链相连。
在本发明中,所述的4-氢吡喃系列非共价单力敏团是指含有由4-H吡喃聚集诱导发光基元形成的聚集诱导发光聚集体力敏基元的力敏团,其结构通式包括但不仅限于以下类:
Figure BDA0001933288130001641
其中,W2各自独立为二价连接基,其各自独立选自
Figure BDA0001933288130001649
其中,W3各自独立为具有吸电子效应的原子或基团,优选自氧原子或硫原子,更优选自氧原子;所述的具有吸电子效应的基团选自但不仅限于:
Figure BDA0001933288130001644
其中,Ar6各自独立选自具有给电子效应的芳香族环;其中,所述芳香族环结构为单环结构、多环结构或稠环结构;作为举例,合适的Ar6选自但不仅限于:
Figure BDA0001933288130001645
其中,
Figure BDA0001933288130001646
各自独立与任意合适的氢原子、取代原子、取代基以及参与或不参与力活化的取代聚合物链相连。
通式V-1至V-3的典型结构可以举例如下,但本发明不仅限于此:
Figure BDA0001933288130001647
其中,
Figure BDA0001933288130001648
各自独立与参与力活化的取代聚合物链或超分子聚合物链相连。
在本发明中,基于组合物的非共价单力敏团包括但不仅限于以下系列:能量转移组合物系列。
在本发明中,所述的能量转移组合物,指的是由相互之间可进行能量转移的非机械力响应的能量供体与非机械力响应的能量受体组合形成的非共价力响应基元,其特征在于,所述的能量供体和能量受体各自均无机械力响应,而在机械力作用时,引起能量供体和能量受体之间的间距、排列形式等变化,造成两者之间能量转移过程被减弱/抑制或增强/促进,并由此产生的荧光波长偏移、荧光强度增强或减弱、荧光寿命延长或缩短等变化,表现出特异性的力致响应。
在本发明中,所述基于能量转移的组合物型非共价力敏团中的能量供体可以选自非机械力响应的荧光团和/或发光团,其中所述的能量受体可以选自非机械力响应的荧光团和/或淬灭团。
在本发明中,所述基于能量转移的组合物型非共价力敏团中含有的能量供体和能量受体,其均可选自包括但不仅限于预先存在的、光活化生成的、热活化生成的、电活化生成的、化学活化生成的、生物活化生成的、磁活化生成的基元,但不包括力致活化生成的基元。在本发明中,同一个聚合物中含有多种能量供体和多种能量受体时,其中的能量供体和能量受体均可以有多于一个的来源。在本发明中的一种优选实施方式中,所有的能量供体和能量受体都是预先存在的,如此有利于仅通过控制机械力作用实现力致活化,获得快速、稳定的力致响应效果;在本发明的另一种优选实施方式中,所述的部分能量供体或能量供体是预先存在的,另一部分能量供体和能量受体是选自通过光活化生成的、热活化生成的、电活化生成的、化学活化生成的、生物活化生成的、磁活化生成的,如此有利于通过光控、热控、电控、化学刺激、生物刺激与机械力获得双重或多重协同控制的力致响应效果;在本发明的另一种优选实施方式中,所述的能量供体和能量受体均选自由光活化生成的、热活化生成的、电活化生成的、化学活化生成的、生物活化生成的、磁活化生成中的一种或多种,如此有利于获得丰富的非机械力响应,并与机械力对组合物的控制共同达到多重协同调控的力致响应效果,满足各种特殊应用场景的需要。
在本发明中,所述的基于能量转移的组合物型非共价力敏团中的能量供体和能量受体可以在同一聚合物链上、在不同的聚合物链上、可以是其中之一在聚合物链上;其中能量供体和能量受体可以通过共价或非共价作用连接于聚合物链上。在本发明的实施方式中,优选能量供体和能量受体之间间距不超过10nm,更优选能量供体和受体之间通过非共价相互作用保持相互靠近状态且二者间距不超过10nm;优选间距不大于100个原子,更优选间距不大于20个原子,最优选共用部分原子。其中所述的非共价作用如前所述,这里就不再赘述。
在本发明中,基于能量转移的组合物型非共价力敏团中的能量转移可以是仅有一级,也可以是多级。当聚合物中含有多个荧光团/发光团(或其前体)时,在合适的能量转移条件下,就能够形成多级能量转移,即第一级能量供体所发出的荧光/冷发光波长作为第一级能量受体的荧光激发波长,第一级能量受体受激发后所发出的荧光波长作为第二级能量受体的荧光激发波长,第二级能量受体受激发后所发出的荧光波长作为第三级能量受体的荧光激发波长,等等,由此实现多级能量转移的现象。只有一级转移时,能量转移可以是荧光淬灭;多级转移时,最后一级的能量转移可以是荧光淬灭。
在本发明中,基于能量转移的组合物型非共价力敏团中的非力致荧光团和发光团以及淬灭团如前以及如后所述,这里就不再赘述。
所述的复合力敏团由上述共价和/或非共价力敏基元/单力敏团中的一个或多个进行栓系和/或结合而成,其包括但不仅限于栓系结构、门控结构、平行结构、串联结构、以及栓系、门控、平行、串联中的两个或多个及其与力敏基元/单力敏团进行多元组合而成的多元复合结构。所述复合力敏团因此可以是共价复合力敏团、非共价复合力敏团、共价-非共价复合力敏团。复合力敏团的灵活性和多样性为本发明提供了灵活多样的聚合物设计和丰富的力致响应性。
在本发明中,所述的栓系复合力敏团,其通过任意合适的一个上述共价或非共价力敏基元/单力敏团模块与任意合适的一个或多个连接基结合而成,其中,通过所述连接基将所述力敏基元/单力敏团模块栓系起来,在所述力敏基元/单力敏团活化后,栓系的连接基可以阻止(至少暂时)聚合物链发生因为断链型力敏基元/单力敏团活化所产生的断链或活化的非断链型力敏基元/单力敏团继续受力而发生断链。栓系结构的复合力敏团特别有利于阻止,至少是暂时阻止或减缓高分子链因为力敏团活化而产生断链,这对既获得力致响应性又保护高分子不产生断链性破坏极其重要。一个典型的栓系力敏团结构通式如下式所示,但本发明不仅限于此。
Figure BDA0001933288130001661
其中,
Figure BDA0001933288130001662
为力敏基元/单力敏团;
Figure BDA0001933288130001663
为连接基,其可以选自小分子和大分子连接基;
Figure BDA0001933288130001664
为与任意合适聚合物链/基团/原子的连接。
在本发明中,栓系连接基由普通共价键形成。力敏模块可以由具有动态共价特征的断链型共价力敏基元/单力敏团、断链型非动态的共价力敏基元/单力敏团、断链型非共价力敏基元/单力敏团。当力敏模块为断链型非动态的共价力敏基元/单力敏团,而栓系连接基由普通共价键形成时,所述栓系结构为非动态非断链型栓系复合力敏团。当仅有力敏模块具有动态共价特征或非共价特征时,而栓系连接基由普通共价键形成时,所述栓系结构为动态非断链型栓系复合力敏团。当栓系连接基仅由普通共价键形成时,栓系连接基结构最稳定,最能够抵挡被栓系的力敏基元/单力敏团活化后聚合物链的完全断链。
在本发明的实施方式中,栓系复合力敏团优选对断链型的均裂、异裂、逆环化以及非共价力敏基元/单力敏团进行栓系。
在本发明的实施方式中,用于栓系的均裂机理力敏基元/单力敏团优选双硫/多硫系列、双硒/多硒系列、双芳基呋喃酮系列、双芳基环酮系列、双芳基环戊烯二酮系列、双芳基色烯系列、芳基联咪唑系列、芳基乙烷系列、二氰基四芳基乙烷系列、芳基频哪醇系列、链转移系列、环己二烯酮系列、四氰基乙烷系列、氰基酰基乙烷系列、金刚烷取代乙烷系列、联芴系列、烯丙基硫醚系列、硫代/硒代酯系列中的可逆自由基结构。
在本发明的实施方式中,用于栓系的异裂力敏基元/单力敏团优选三芳基硫盐系列结构。
在本发明的实施方式中,用于栓系的逆环化力敏基元/单力敏团优选环丁烷基、DA系列、杂DA系列、[4+4]环化基。
在本发明的实施方式中,用于栓系的非共价力敏基元/单力敏团优选铂炔配位基、氮杂卡宾与银/铜/金/钌配位基、硼氮配位基、钯磷配位基、钌的配位基、二茂铁、二茂钴。
在本发明的实施方式中,用于栓系的连接基优选烃基、含有杂原子的烃基、聚酯基、聚乙二醇基。
在本发明的实施方式中,一些优选的栓系复合力敏团结构通式如下,但本发明不仅限于此。
Figure BDA0001933288130001665
其中,
Figure BDA0001933288130001666
选自:
Figure BDA0001933288130001667
其中,
Figure BDA0001933288130001668
选自:
Figure BDA0001933288130001669
Figure BDA00019332881300016610
其中,
Figure BDA00019332881300016611
为连有n个
Figure BDA00019332881300016612
的芳香族环;其中,所述芳香族环的环结构选自单环结构、多环结构、螺环结构、稠环结构、桥环结构、嵌套环结构;所述环的成环原子数没有特别限制;所述芳香族环的成环原子选自但不仅限于碳原子、氮原子、氧原子、硫原子、硼原子、膦原子、硅原子,成环原子上所连的氢原子被任意合适取代原子、取代基取代或不取代;其中,所述取代原子或取代基没有特别限制,选自但不仅限于卤素原子、烃基取代基、含杂原子的取代基中任一种或多种。不同位置的
Figure BDA00019332881300016613
的结构相同或不同;如无特别注明,下文中出现的
Figure BDA0001933288130001671
为同样的含义,不再重复说明;其中,
Figure BDA0001933288130001672
为与任意合适聚合物链/基团/原子的连接;
Figure BDA0001933288130001673
为连接基,其可以选自小分子和大分子连接基,不同位置的连接基可以相同或不同;n为
Figure BDA0001933288130001674
的数量。
在本发明的实施方式中,一些优选的栓系复合力敏团举例如下,但本发明不仅限于此,本领域技术人员可以根据本发明的指导灵活地获得更多的结构。
Figure BDA0001933288130001675
Figure BDA0001933288130001681
Figure BDA0001933288130001691
其中,
Figure BDA0001933288130001692
为与任意合适聚合物链/基团/原子的连接,优选通过醚键、酯基、苯氧基、叔胺基、三唑基、双键与聚合物链连接;R选自包括但不仅限于氢原子、烃基。
在本发明中,所述的门控复合力敏团,其通过任意合适的两个或者多个共价或非共价力敏基元/单力敏团模块结合而成,其可以发生次序性活化,且只有其中作为门控的模块活化后作为底物的模块才可以活化。在只有两个模块组合而成的门控复合力敏团中,一个模块为门控,另一个门控为底物。在含有三个模块组合而成的门控复合力敏团中,其中有一个模块既是前序活化模块的底物又是后序活化模块的门控。当门控复合力敏团中含有四个及其以上模块时,以n代表总的模块数量,则既是前序活化模块的底物又是后序活化模块的门控的模块数量为n-2。当门控模块的活化力高于底物模块时,一旦门控模块力活化,底物模块将随之立即活化,一方面门控模块保护了底物模块,另一方面门控模块间接提高了底物模块的活化力,有利于底物模块在聚合物受到更高的外力作用下发挥作用,对应力示警等功能意义特别突出。当门控模块的活化力低于底物模块时,门控活化后底物并不随之立即活化,底物必须在外力升高达到其活化力阈值后才发生活化;一方面可以通过阶梯式的活化获得次序性的力致响应,不同的响应可以给出不同的效果,例如应力示警等;另一方面,当一条聚合物链含有多个所述门控复合力敏团时,只有当可以活化的门控全部活化后才会开始活化底物,从而产生阶梯式的多次活化,除次序性的力致响应外,还有利于多层次保护聚合物并提高其韧性。当门控模块的活化力等于底物模块时,门控活化后底物也将随之快速活化,虽然门控无法有效保护底物,也无法产生阶梯式活化,但多个模块的次序性活化也可以产生多重相同或不相同的力致响应,对提高聚合物的韧性也具有积极的作用。一个典型的门控复合力敏团的结构通式如下式所示,但本发明不仅限于此。
Figure BDA0001933288130001701
其中,
Figure BDA0001933288130001702
为力敏基元/单力敏团,p为既是前序活化模块的底物又是后序活化模块的门控的模块数量;
Figure BDA0001933288130001703
为连接基,其可以选自小分子和大分子连接基,不同位置的连接基可以相同或不同;
Figure BDA0001933288130001704
为与任意合适聚合物链/基团/原子的连接。
在本发明中,门控模块可以选自断链型和非断链型。底物模块也可以是断链型或非断链型。不管门控模块和底物模块是否为断链型,必须保证门控模块先于底物模块受力活化。所述断链型门控模块,其包括具有动态共价特征的断链型共价力敏基元/单力敏团、断链型非动态的共价力敏基元/单力敏团、断链型非共价力敏基元/单力敏团。当门控模块和底物模块均选自具有动态共价特征的断链型共价力敏基元/单力敏团、断链型非共价力敏基元/单力敏团中任一种时,所述门控复合力敏团具有完全动态性;但若只有一种模块选自具有动态共价特征的断链型共价力敏基元/单力敏团、断链型非共价力敏基元/单力敏团中任一种时,所述门控复合力敏团仅具有部分动态性。
在本发明中,所述门控复合力敏团中的连接基,其可选自由普通共价键形成的小分子或大分子连接基。由普通共价键形成的连接基,方便对底物模块进行力活化。
在本发明的实施方式中,所述的门控复合力敏团中的优选门控力敏基元/单力敏团为断链型,包括但不仅限于均裂、异裂、逆环化以及非共价力敏基元/单力敏团;底物力敏基元/单力敏团可以是任意合适的力敏基元/单力敏团,优选均裂、异裂、逆环化、电环化、弯曲活化以及非共价力敏基元/单力敏团。
在本发明的实施方式中,优选的门控基元/基团包括但不仅限于双硫键、双硒键、双芳基呋喃酮基、双芳基环酮基、双芳基环戊烯二酮基、双芳基色烯基、芳基联咪唑基、芳基乙烷基、二氰基四芳基乙烷基、芳基频哪醇基、烷氧基胺基、烷硫基胺基、环己二烯酮基、四氰基乙烷基、氰基酰基乙烷基、金刚烷取代乙烷基、联芴基、烯丙基硫醚基、硫代酯基、硒代酯基、环丁烷基、二氧环丁烷基、DA环化基、杂DA环化基、[4+4]环化基、铂炔配位基、氮杂卡宾与银/铜/金/钌配位基、硼氮配位基、钯磷配位基、钌的配位基、二茂铁、二茂钴。
在本发明的实施方式中,优选的底物基元/基团包括但不仅限于双硫键、双硒键、双芳基呋喃酮基、双芳基环酮基、双芳基环戊烯二酮基、双芳基色烯基、芳基联咪唑基、芳基乙烷基、二氰基四芳基乙烷基、芳基频哪醇基、烷氧基胺基、烷硫基胺基、环己二烯酮基、四氰基乙烷基、氰基酰基乙烷基、金刚烷取代乙烷基、联芴基、烯丙基硫醚基、硫代酯基、硒代酯基、环丁烷基、二氧环丁烷基、DA环化基、杂DA环化基、[4+4]环化基、铂炔配位基、氮杂卡宾与银/铜/金/钌配位基、硼氮配位基、钯磷配位基、钌的配位基、二茂铁、二茂钴、六元环、五元环、环丙烷基、环氧乙烷基。
在本发明的实施方式中,一些优选的门控复合力敏团举例如下,但本发明不仅限于此,本领域技术人员可以根据本发明的指导灵活地获得更多的结构。
Figure BDA0001933288130001705
Figure BDA0001933288130001711
其中,
Figure BDA0001933288130001712
为与任意合适聚合物链/基团/原子的连接,优选通过醚键、酯基、苯氧基、叔胺基、三唑基、双键与聚合物链连接。
在本发明中,平行复合力敏团,其通过任意合适的两个或多个合适的力敏基元/单力敏团模块以平行连接的方式结合而成,其中所有的力敏基元/力敏团模块能够同时受力。其中,平行的力敏基元/单力敏团模块可以相同也可以不同;当相同时,一个平行复合力敏团所需的活化力相当于两个或多个单力敏团所需的活化力,而且各个力敏基元/单力敏团模块会一般会被同时活化;当不相同时,若各个力敏团的活化力不同,则不同力敏基元/单力敏团模块可能会不同时活化。一个典型的平行复合力敏团的结构通式如下式所示,但本发明不仅限于此。
Figure BDA0001933288130001713
其中,
Figure BDA0001933288130001714
为力敏基元/单力敏团,m为并联的力敏基元/单力敏团的数量,不同位置的力敏基元/单力敏团可以相同或不同;R、
Figure BDA0001933288130001715
为连接基,可以选自小分子和大分子连接基,不同位置的连接基可以相同或不同;
Figure BDA0001933288130001716
为与任意合适聚合物链/基团/原子的连接。
在本发明中,所述的平行复合力敏团中的力敏模块可以选自断链型和非断链型。当任何一个力敏模块为动态断链型结构时,方便提供动态性。当所有平行力敏模块均选自具有动态共价特征的共价力敏团基元/单力敏团和非共价力敏团基元/单力敏团,所述平行复合力敏团为动态断链型复合力敏团。当任意一个力敏模块为非动态的共价力敏基元/单力敏团且其连接基为普通共价键结构时,所述平行复合力敏团为非断链型复合力敏团或断链型非动态复合力敏团。
在本发明中,所述的平行复合力敏团中的连接基可以选自由普通共价键形成的小分子或大分子连接基。由普通共价键形成的连接基,方便对力敏模块进行力活化。
在本发明的实施方式中,一些优选的平行复合力敏团举例如下,但本发明不仅限于此,本领域技术人员可以根据本发明的指导灵活地获得更多的结构。
Figure BDA0001933288130001717
Figure BDA0001933288130001721
其中,
Figure BDA0001933288130001722
为与任意合适聚合物链/基团/原子的连接,优选通过醚键、酯基、苯氧基、叔胺基、三唑基、双键与聚合物链连接。在本发明中,平行力敏团所需的活化力是各个平行单元的加和,但是当各个单元不是同时发生活化时则不是加和效应。平行力敏团为材料的力致响应提供了更加丰富的性能和选择,特别是力敏团的综合力学强度可以得到提升。
在本发明中,串联复合力敏团,其通过任意合适的两个或多个合适的力敏基元/单力敏团模块以串联连接的方式结合而成,任意相邻的两个力敏基元/单力敏团模块之间的串联连接基同时也是所述相邻的两个串联的力敏基元/单力敏团模块中任何一个的一部分,是任何一个所串联的力敏基元/力敏团模块实现力响应性/效果所不可或缺的一部分,而且在合适的机械力作用下各个所串联的力敏基元/单力敏团模块均能够活化。一个典型的串联复合力敏团的结构通式如下式所示,但本发明不仅限于此。
Figure BDA0001933288130001723
其中,
Figure BDA0001933288130001724
为力敏基元/单力敏团,不同位置的力敏基元/单力敏团可以相同或不同;R、L为连接基,其可以选自小分子和大分子连接基,不同位置的连接基可以相同或不同;n、m为串联的力敏基元/单力敏团的数量;
Figure BDA0001933288130001725
为与任意合适聚合物链/基团/原子的连接。
在本发明中,所述串联复合力敏团中的力敏模块可以选自断链型和非断链型。当其中任何一个力敏模块为具有动态共价特征的共价力敏基元/单力敏团或非共价力敏基元/单力敏团时,所述的串联复合力敏团为动态断链型复合力敏团。当其中所有的力敏模块均为非动态的共价力敏基元/单力敏团时,所述的串联复合力敏团为非断链型复合力敏团或断链型非动态复合力敏团。
在本发明中,所述串联复合力敏团中的连接基可选自由普通共价键形成的小分子或大分子连接基。优选由普通共价键形成的连接基,方便对力敏模块进行力活化。
在本发明的实施方式中,所述的串联复合力敏团中力敏基元/单力敏团为非断链型模块,优选六元环单元、五元环单元参与结合而成。在本发明的实施方式中,一些优选的串联复合力敏团举例如下,但本发明不仅限于此,本领域技术人员可以根据本发明的指导灵活地获得更多的结构。
Figure BDA0001933288130001726
Figure BDA0001933288130001731
Figure BDA0001933288130001741
其中,
Figure BDA0001933288130001742
为与任意合适聚合物链/基团/原子的连接,优选通过醚键、酯基、苯氧基、叔胺基、三唑基、双键与聚合物链连接;R1、R2为任意合适的基团/原子,优选烃基和氢原子。上述基于六元环和五元环的串联复合力敏团特别适合于获得多级力致变色/荧光响应,通过多级变色和混合色/荧光可以感应不同应力作用并获得协同效应,对于获得多功能的力致响应具有重要意义。
本发明中,栓系、门控、平行、串联中的任何一个或多个还可以与任意合适的一个或多个力敏基元和/或单力敏团和/或连接基模块进行再结合,或者栓系、门控、平行、串联中的任意合适的两个或多个模块进行再结合,从而获得多元复合力敏团。例如,对门控复合力敏团进行栓系而获得栓系的门控多元力敏团、栓系复合力敏团与单力敏团模块结合成平行多元复合力敏团、门控复合力敏团与单力敏团模块结合成多级门控多元复合力敏团、两个或多个串联复合力敏团结合成平行多元复合力敏团、串联复合力敏团与栓系复合力敏团结合成栓系的平行多元复合力敏团、门控复合力敏团与串联复合力敏团结合成门控多元复合力敏团、并联复合力敏团与串联复合力敏团结合成串联多元力敏团、对串联多元力敏团继续栓系而获得多元力敏团,等等。本领域技术人员可以根据本发明的指导,进行合理的组合,制备出多种多样结构和性能优异的多元复合力敏团。一些示例的多元复合力敏团结构通式举例如下,但本发明不仅限于此。
Figure BDA0001933288130001743
Figure BDA0001933288130001751
其中,
Figure BDA0001933288130001752
为力敏基元/单力敏团,不同位置的力敏基元/单力敏团可以相同或不同;
Figure BDA0001933288130001753
为连接基,其可以选自小分子和大分子连接基,不同位置的连接基可以相同或不同;n、m、q为串联/并联的力敏基元/单力敏团/复合力敏团/多元复合力敏团的数量,p为既是前序活化模块的底物又是后序活化模块的门控的模块数量;
Figure BDA0001933288130001754
为与任意合适聚合物链/基团/原子的连接。
在本发明中,所述多元复合力敏团中的力敏模块可以选自断链型和非断链型。当其中所有的力敏模块均为非动态的共价力敏基元/单力敏团时,所述的多元复合力敏团为非断链型复合力敏团或断链型非动态复合力敏团。当其中任何一个力敏模块为具有动态共价特征的共价力敏基元/单力敏团或非共价力敏基元/单力敏团时,所述的多元复合力敏团为动态断链型复合力敏团,其具有一定的动态性,也方便提供动态性。
在本发明中,所述多元复合力敏团中的连接基可选自由普通共价键形成的小分子或大分子连接基。优选由普通共价键形成的连接基,方便对力敏模块进行力活化。
在本发明中,动态断链型多元复合力敏团必须符合动态和断链的特征,非动态断链型多元复合力敏团只要不符合动态或断链特征之一即可。
在本发明的实施方式中,多元复合力敏团中,优选所述的栓系复合力敏团力敏基元/单力敏团为断链型,包括但不仅限于均裂、异裂、逆环化力敏基元/单力敏团;优选所述的门控复合力敏团中的门控力敏基元/单力敏团为断链型,包括但不仅限于均裂、异裂、逆环化力敏基元/单力敏团;优选所述的串联复合力敏团中力敏基元/单力敏团为非断链型模块。在本发明的实施方式中,一些优选的多元复合力敏团举例如下,但本发明不仅限于此,本领域技术人员可以根据本发明的指导灵活地获得更多的结构。
Figure BDA0001933288130001755
Figure BDA0001933288130001761
其中,
Figure BDA0001933288130001762
为与任意合适聚合物链/基团/原子的连接,优选通过醚键、酯基、苯氧基、叔胺基、三唑基、双键与聚合物链连接;R为任意合适的基团/原子,优选烃基、甲氧基和酯基;R1为氢、羟基、保护性基团,R2为氢、卤素,R3为氢、荧光团。多元复合力敏团通过融合多元/多级复合/单力敏团/力敏基元,有利于通过一个力敏团获得多级/多重响应,最大限度地利用力致响应。
本发明中,所述化学活化生成的荧光团,其指的是由其前体在化学反应的作用下结构发生改变而生成的荧光的激发波长和/或发射波长发生变化的具有荧光性的结构。通过对上述合适的荧光团进行合适的结构改性和衍生,可以获得合适的可化学活化生成荧光团的结构,但本发明不仅限于此。本发明中的多种具有力敏特性的力敏基元/力敏团也可以在合适条件下不发生力敏响应但发生化学活化而生成荧光团。
本发明中,所述生物活化生成的荧光团,其指的是由其前体在生物反应的作用下结构发生改变而生成的荧光的激发波长和/或发射波长发生变化的具有荧光性的结构。通过对上述合适的荧光团进行合适的结构改性和衍生,可以获得合适的可生物活化生成荧光团的结构,但本发明不仅限于此。本发明中的多种具有力敏特性的力敏基元/力敏团也可以在合适条件下不发生力敏响应但生物活化而生成荧光团。
本发明中,所述光活化生成的荧光团,其指的是由其前体在光反应的作用下结构发生改变而生成的荧光的激发波长和/或发射波长发生变化的具有荧光性的结构。通过对上述合适的荧光团进行合适的结构改性和衍生,可以获得合适的可光活化生成荧光团的结构。可以举例如下,但本发明不仅限于此:
PA-GFP(商标名)、PA-mCherryl(商标名)、Kaede(商标名)、PS-CFP2(商标名)、mEosFP(商标名)、Dendra2(商标名)、Dronpa(商标名)、rsFasLime(商标名)、Padron(商标名)、bsDronpa(商标名)、Kindling(商标名)。
本发明中的多种具有力敏特性的力敏基元/力敏团也可以在合适条件下不发生力敏响应但发生光活化而生成荧光团。
本发明中,所述热活化生成的荧光团,其指的是由其前体能在热反应的作用下结构发生改变而生成的荧光的激发波长和/或发射波长发生变化的具有荧光性的结构。通过对上述合适的荧光团进行合适的结构改性和衍生,可以获得合适的可热活化生成荧光团的结构,但本发明不仅限于此。本发明中的多种具有力敏特性的力敏基元/力敏团也可以在合适条件下不发生力敏响应但发生热活化而生成荧光团。
本发明中,所述电活化生成的荧光团,其指的是由其前体在电应的作用下结构发生改变而生成的荧光的激发波长和/或发射波长发生变化的具有荧光性的结构。通过对上述合适荧光团进行合适的结构改性和衍生,可以获得合适的可电活化生成荧光团的结构,但本发明不仅限于此。本发明中的多种具有力敏特性的力敏基元/力敏团也可以在合适条件下不发生力敏响应但发生电活化而生成荧光团。
本发明中,所述磁活化生成的荧光团,其指的是由其前体在磁反应的作用下结构发生改变而生成的荧光的激发波长和/或发射波长发生变化的具有荧光性的结构。通过对上述合适的荧光团进行合适的结构改性和衍生,可以获得合适的可磁活化生成荧光团的结构,但本发明不仅限于此。本发明中的多种具有力敏特性的力敏基元/力敏团也可以在合适条件下不发生力敏响应但发生磁活化而生成荧光团。
在本发明中,所述可生成荧光团的前体,其也可以是合适的荧光基元和淬灭基元组成的共价和/或非共价复合物,其在合适化学、生物、光、热、电、磁等作用之前,处于淬灭状态,在合适化学、生物、光、热、电、磁等作用下实现活化,由荧光基元产生荧光,所述的荧光基元可以是上述任意合适的可以在合适波长的光激发下产生荧光的实体。
在本发明中,所述荧光团在合适的条件下可以作为能量供体,而在另外的合适条件下可以作为能量受体。通过合理利用所述的荧光团,可以获得理想的能量供体和受体的组合,获得优异的能量转移性能。
在本发明中,所述发光团可以选自但不仅限于力致活化生成的、化学活化生成的、光活化生成的/可光致发光的、热活化生成的/可热致发光的、电活化生成的/可电致发光的、磁活化生成的/可磁致发光的。
在本发明中,所述可以力致活化生成发光团的实体结构称为发光力敏团,其指的是能够在应力的作用下结构发生改变,从而产生发光现象的力敏团,其包括但不仅限于基于二氧环丁烷发光单力敏团和复合力敏团。
在本发明中,所述二氧环丁烷发光力敏团是指其中含有二氧环丁烷力敏基元的发光力敏团,其结构通式包括但不仅限于以下结构:
Figure BDA0001933288130001771
其中,
Figure BDA0001933288130001772
表示与聚合物链、交联网络链或者其他任意合适的基团/原子的连接;同一个原子上的不同
Figure BDA0001933288130001773
可以连接成环,不同原子上的
Figure BDA0001933288130001774
也可以连接成环,所述的环包括但不仅限于脂肪族环、芳香族环、醚环、缩合环及其组合。
其中,所述的力敏发光团,其优选自以下通式结构:
Figure BDA0001933288130001775
其中,J选自氧原子、硫原子、仲胺基及其取代形式;
在本发明中,所述的含有结构通式的发光单力敏团,其结构可举例如下:
Figure BDA0001933288130001776
Figure BDA0001933288130001781
其中,
Figure BDA0001933288130001782
为与任意合适聚合物链/基团/原子的连接,优选通过醚键、酯基、苯氧基、叔胺基、三唑基、双键与聚合物链连接;R为任意合适的基团/原子,优选烃基、甲氧基和酯基。
在本发明中,所述的含有二氧环丁烷力敏基元的发光复合力敏团,其可以由二氧环丁烷力敏基元通过栓系以及与其他任意合适的力敏基元进行串联、门控、平行以及多元多级结合而成,其结构可举例如下:
Figure BDA0001933288130001783
Figure BDA0001933288130001791
其中,
Figure BDA0001933288130001792
为与任意合适聚合物链/基团/原子的连接,优选通过醚键、酯基、苯氧基、叔胺基、三唑基、双键与聚合物链连接;R1为氢、羟基、保护性基团,R2为氢、卤素,R3为氢、荧光团。多元复合力敏团通过融合多元/多级复合/单力敏团/力敏基元,有利于通过一个力敏团获得多级/多重响应,最大限度地利用力致响应。
在本发明中,所述化学活化生成的发光团其前体称为化学发光团,其指的是能够通过化学反应后结构发生改变,从而产生发光现象的化学基团,其包括但不仅限于合适的二氧杂环丁烷化学发光体系、鲁米诺化学发光体系、过氧化草酸酯化学发光体系、酸性高锰酸钾化学发光体系、四价铈化学发光体系、吖啶酯化学发光体系、荧光素化学发光体系。
其中,所述的合适的二氧杂环丁烷化学发光体系由合适的二氧杂环丁烷类化合物和荧光剂组成,其中,合适的二氧杂环丁烷类化合物可以举例如下,但本发明不仅限于此:
Figure BDA0001933288130001793
Figure BDA0001933288130001801
其中,荧光剂可以举例如下,但本发明不仅限于此:
5,12-二(苯乙炔基)萘、9,10-二苯基蒽、1-氯-9,10-二苯基蒽、1-甲氧基-9,10-二苯基蒽、1,5-二氯-9,10-二苯基蒽、1,8-二甲氧基-9,10-二苯基蒽、芘、9,10-二(苯乙炔基)蒽、1-氯-9,10-二(苯乙炔基)蒽、1-甲氧基-9,10-二(苯乙炔基)蒽、红荧烯、5,12-二(苯乙炔基)并四苯、2-氯-二(苯乙炔基)并四苯、罗丹明B、6-氯-二(苯乙炔基)并四苯、16,17-二癸氧紫蒽酮;
其中,所述的鲁米诺化学发光体系可以举例如下,但本发明不仅限于此:
Figure BDA0001933288130001802
其中,所述的过氧化草酸酯化学发光体系由草酸酯类化合物、荧光剂和过氧化氢组成,其中,草酸酯类化合物可以举例如下,但本发明不仅限于此:
Figure BDA0001933288130001803
其中,荧光剂可以举例如下,但本发明不仅限于此:
5,12-二(苯乙炔基)萘、9,10-二苯基蒽、1-氯-9,10-二苯基蒽、1-甲氧基-9,10-二苯基蒽、1,5-二氯-9,10-二苯基蒽、1,8-二甲氧基-9,10-二苯基蒽、芘、9,10-二(苯乙炔基)蒽、1-氯-9,10-二(苯乙炔基)蒽、1-甲氧基-9,10-二(苯乙炔基)蒽、红荧烯、5,12-二(苯乙炔基)并四苯、2-氯-二(苯乙炔基)并四苯、罗丹明B、6-氯-二(苯乙炔基)并四苯、16,17-二癸氧紫蒽酮;
其中,所述的酸性高锰酸钾化学发光体系由酸性高锰酸钾和待测物组成,还可以加入一些适配的化合物来增强其化学发光强度,在本发明中,将其表达成酸性KMnO4-待测物或酸性KMnO4-(发光增强剂)-待测物,其可以举例如下,但本发明不仅限于此:
酸性KMnO4-草酸盐、酸性KMnO4-鲁米诺、酸性KMnO4-(二价铅离子)-鲁米诺、酸性KMnO4-SO2、酸性KMnO4-亚硫酸盐、酸性KMnO4-谷氨酸、酸性KMnO4-天冬氨酸、酸性KMnO4-(甲醛)-L-色氨酸、酸性KMnO4-(甲醛)-甲氨嘌呤、酸性KMnO4-(甲醛)-双氯灭痛、酸性KMnO4-(甲醛)-氨基比林、酸性KMnO4-(甲醛)-碘、酸性KMnO4-(甲醛)-酪氨酸、酸性KMnO4-(乙二醛)-丙米嗪、酸性KMnO4-(乙二醛)-双嘧达莫、酸性KMnO4-(乙二醛)-利血平、酸性KMnO4-(连二亚硫酸钠)-核黄素、酸性KMnO4-(连二亚硫酸钠)-延胡索乙素、酸性KMnO4-(连二亚硫酸钠)-维生素B6、酸性KMnO4-(连二亚硫酸钠)-吡哌酸、酸性KMnO4-吗啡、酸性KMnO4-叔丁啡、酸性KMnO4-对氨基苯甲酸酯、酸性KMnO4-可待因、酸性KMnO4-色氨酸、酸性KMnO4-多巴胺、酸性KMnO4-左旋多巴、酸性KMnO4-肾上腺素、酸性KMnO4-甲氧苄氨吡啶、酸性KMnO4-DL-苹果酸;
其中,所述的四价铈化学发光体系由四价铈和待测物组成,还可以加入一些适配的化合物来增强其化学发光强度,在本发明中,将其表达成四价铈-待测物或四价铈-(发光增强剂)-待测物,其可以举例如下,但本发明不仅限于此:
四价铈-扑热息痛、四价铈-萘普生、四价铈-非那西丁、四价铈-联苯三酚、四价铈-亚硫酸盐、四价铈-(奎宁)-亚硫酸盐、四价铈-(奎宁)-青霉胺、四价铈-(奎宁)-2-巯基乙烷磺酸盐、四价铈-(奎宁)-半胱氨酸、四价铈-(奎宁)-噻唑类席夫碱、四价铈-(奎宁丁)-亚硫酸盐、四价铈-(辛可宁)-亚硫酸盐、四价铈-(盐酸环丙沙星)-亚硫酸盐、四价铈-(恶弗沙星)-亚硫酸盐、四价铈-(恶氟沙星)-亚硫酸盐、四价铈-(诺氟沙星)-亚硫酸盐、四价铈-(斯帕沙星)-亚硫酸盐、四价铈-(罗氟沙星)-亚硫酸盐、四价铈-(Tb3++依诺沙星)-亚硫酸盐、四价铈-(Tb3++氟罗沙星)-亚硫酸盐、四价铈-(Tb3++加替沙星)-亚硫酸盐、四价铈-(N-四氢苯并噻唑亚胺席夫碱)-亚硫酸盐、四价铈-罗丹明5G、四价铈-(罗丹明B)-叶酸、四价铈-(罗丹明B)-抗坏血酸;
其中,所述的吖啶酯化学发光体系,其可以举例如下,但本发明不仅限于此:
Figure BDA0001933288130001811
4-(2-琥珀酰亚氨基羰基)苯基-10-甲基吖啶-9-羧酸酯氟磺酸盐;
其中,所述的荧光素化学发光体系,其可以举例如下,但本发明不仅限于此:
Figure BDA0001933288130001812
在本发明中,所述生物活化生成的发光团其前体称为可生物活化发光团,其指的是能够通过生物反应(如生物酶催化)后结构发生改变,从而产生发光现象的化学或生物基团。所述生物活化发光,其可以举例如下,但本发明不仅限于此:海洋动物发光、细菌发光、萤火虫发光;其中,所述的海洋动物发光,其包括但不仅限于夜光藻、甲藻、放射虫类、水母、海羽、栉水母、多管水母、多鳞虫、磷虾、樱虾、头足类、棘皮动物、被囊类、鱼类、磷沙蚕、海笋、海萤、桡足类、齿裂虫、波叶海牛、柱头虫等海洋动物发光;所述的细菌发光,其包括但不仅限于发光异短杆菌、明亮发光杆菌、鳆发光杆菌、羽田希瓦氏菌、海氏交替单胞菌、哈维氏弧菌、美丽弧菌生物型I、费氏弧菌、火神弧菌、东方弧菌、地中海弧菌、易北河弧菌、霍乱弧菌、青海弧菌等细菌发光;所述的萤火虫发光,其包括但不仅限于荧光素生物发光、二氧环丁烷类生物发光。
在本发明中,所述光活化生成的/可光致发光的发光团其前体称为光活化发光团,其指的是能够通过光反应后结构发生改变,从而产生发光现象的化学基团。
在本发明中,所述热活化生成的/可热致发光的发光团其前体称为热活化发光团,其指的是能够通过热反应后结构发生改变,从而产生发光现象的化学基团。
在本发明中,所述电活化生成的/可电致发光的发光团其前体称为电活化发光团,其指的是能够通过电化学反应后结构发生改变或电荷/空穴结合或电激发,从而产生发光现象的化学基团。其可以举例如下,但本发明不仅限于此:
Figure BDA0001933288130001821
在本发明中,所述电活化发光团还包括有机发光二极管和无机发光二极管。其中,所述的有机发光二极管,其包括但不仅限于有机小分子发光二极管和有机高分子发光二极管;其中有机小分子发光二极管中的电子传输层材料可选自包括但不仅限于萤光染料化合物,如Alq、Znq、Gaq、Bebq、Balq、DPVBi、ZnSPB、PBD、OXD、BBOT等;而空穴传输层的材料选自包括但不仅限于芳香胺萤光化合物,如TPD、TDATA等有机材料。有机高分子发光二极管包括但不仅限于:聚对苯撑乙烯类、聚对苯撑乙炔类、聚对苯撑类、聚乙炔类、聚咔唑类、聚芴类、聚噻吩类、8-羟基喹啉铝、恶二唑类、苯并噁唑类、二苯乙烯类、联苯类、香豆素类、三芳基胺取代的苯乙烯类(如NSD化合物、DPAVBi化合物)、咔唑类、萘酰亚胺类等有机电致发光材料。其中,所述的无机发光二极管材料,其包括但不仅限于:砷化镓发光二极管、磷化镓发光二极管、碳化硅发光二极管、氮化镓发光二极管、硒化锌发光二极管、磷砷化镓发光二极管、砷化铝发光二极管。
在本发明中,所述磁活化生成的/可磁致发光的发光团其前体称为磁活化发光团,其指的是能够通过磁反应后结构发生改变,从而产生发光现象的化学基团。
在本发明中,所述可生成发光团的前体,其也可以是合适的发光基元和淬灭基元组成的共价和/或非共价复合物,其在合适化学、生物、光、热、电、磁等作用之前,处于淬灭状态,在合适化学、生物、光、热、电、磁等作用下实现活化,由发光基元产生发光,所述的发光基元可以是上述任意合适的可以在合适波长的光激发下产生发光的实体。
需要说明的是同一种发光团,其可以同时存在一种或多种非力致活化发光过程,如二氧杂环丁烷发光体系、过氧化草酸酯发光体系、荧光素发光体系,其同时存在化学活化发光过程和生物活化发光过程。
在本发明中,所述淬灭团指的是非荧光性能量受体,其也可以选自预先存在的或活化生成的。可以作为预先存在的淬灭团能量受体的基团包括但不仅限于:NBD、DABCYL、BHQ、ATTO、Eclipse、MGB、QXL、QSY、Cy、Lowa Black、IRDYE等为基本骨架的淬灭染料及其淬灭染料的衍生物,具体而言,可以列举如下:
Figure BDA0001933288130001831
ATT0540Q(商标名)、ATT0580Q(商标名)、ATT0612Q(商标名)、Eclipse(商标名)、MGB(商标名)、QXL490(商标名)、QXL520(商标名)、QXL570(商标名)、QXL610(商标名)、QXL670(商标名)、QXL680(商标名)、Cy5Q(商标名)、Cy7Q(商标名)、Lowa Black FQ(商标名)、LowaBlackRQ(商标名)、IRDYE QC-1(商标名)。
在本发明中,所述具有聚集诱导荧光淬灭性质的荧光团,其包括但不仅限于三本胺类荧光团、稠环类荧光团、并苯酰亚胺类荧光团、红荧烯类荧光团、卟啉类荧光团、酞菁类荧光团等,具体而言,可以列举如下:
Figure BDA0001933288130001832
在本发明中,淬灭团也可以选自部分具有力敏特性的力敏基元/力敏团在机械力作用外的其他作用下活化生成的具有荧光淬灭性能的结构。
在本发明中,部分能够作为力敏基元/力敏团的结构也能够通过机械力以外的其他作用如化学、生物、光热、热、电、磁等其中的一种或多种的活化作用而生成荧光团和/或发光团和/或淬灭团。所述的结构可以通过小分子形式、单链连接形式或基元结构无法受力的多链连接形式连接于聚合物链上,使得所述结构无法受力活化;或者即使可以受力活化,但通过调控力的大小使得机械力小于其活化力而导致其无法活化。本领域技术人员可以根据本发明的逻辑和思路合理地实现。这些丰富的选择性也体现了本发明的优势。
在本发明中,通过力敏团的力致活化而间接生成的能量供体和能量受体时,其可以是力敏团活化而导致其他结构生成能量供体和/或能量受体,或者可以是力敏团活化后被其他作用导致活化产物再生成能量供体和/或受体。例如,在聚合物交联网络中含有卡宾-金属配体非共价力敏团,机械力使其活化后,产生的卡宾能够与二氧环丁烷反应,使其发光,成为一种能量供体;又如,在聚合物交联网络中含有卡宾-铜配体非共价力敏团,机械力使其活化后,产生的铜可以催化叠氮基香豆素和苯炔进行反应,生成的强荧光物质可以作为一种能量受体;再如,连接着肉桂酸二聚体的二氧环丁烷化合物,先用机械力将肉桂酸二聚体中的环丁烷开环活化后,生成连接着肉桂酸的二氧环丁烷,其发光强度和发光波长均会发生改变,再用碱性物质活化二氧环丁烷使其开环发光,可以将其作为一种能量供体。
在本发明中,合适的可活化生成的荧光团、发光团、淬灭团,其可以具有两种或两种以上的活化方法,不同的活化方法可以独立使用、同时使用或者次序性地使用,不同的活化方法甚至可以产生不同的活化效果。
在本发明中,还优选在一个复合力敏团中融入至少一个可力致活化直接生成功能供体和/或受体的力敏基元/单力敏团,同时对应的能量受体和供体也在复合力敏团结构中;更优选能量受体和供体均通过复合力敏团中的力敏团力致活化生成。这样通过复合力敏团的力致活化,就可以在活化的复合力敏团内部产生能量转移,效率高而且重复利用复合力敏团中的不同力敏基元/单力敏团。
在本发明中,所述力致能量转移聚合物中的能量供体和能量受体可以在同一聚合物链上、在不同的聚合物链上、可以是其中之一在聚合物链上、可以是均不在聚合物链上,优选均在聚合物链上,更优选均在同一聚合物链上。在满足能量供体的发射光谱和能量受体的吸收光谱要有部分的重叠的情况后,还必须满足能量供体和能量受体需要足够靠近,间距优选在不大于10nm;能量供体与能量受体还必须以适当的方式排列,其转移偶极取向优选接近平行。因此,优选能量供体和能量受体均在同一聚合物链上且足够靠近,优选间距不大于100个原子,更优选间距不大于20个原子,最优选共用部分原子。能量供体和能量受体在同一聚合物链上时,两者之间可以通过合适的连接基进行连接。但能量供体和受体不在同一聚合物链上或其中至少之一不在聚合物链上时,优选能量供体和受体之间通过非共价方式形成超分子复合体、自组装体、非共价组合物、非共价聚集体,且供体和受体的之间的间距足够靠近,优选在1-10nm;其中形成非共价组合物和聚集体时优选间接使用超分子作用力。
在本发明中,能够进行能量转移的结构可举例如下,但本发明并不仅限于此:
Figure BDA0001933288130001841
Figure BDA0001933288130001851
其中,
Figure BDA0001933288130001852
表示与聚合物链、交联网络链或者其他任意合适的基团/原子的连接。
在本发明的一个优选实施方式中(第一种结构),所述的力致能量转移聚合物为非交联结构,在同一条聚合物链中含有一种能量供体和一种可以力致活化而直接和/或间接生成能量受体的力敏团,其中能量供体为荧光团。在该实施方式中,聚合物为非交联结构,方便回收和加工;能量受体由力致活化力敏团而生成,可以通过应力的大小调节能量受体的含量,由此控制能量转移的程度,丰富聚合物的光学性质。
在本发明的另一个优选实施方式中(第二种结构),所述的力致能量转移聚合物为非交联结构,在同一条聚合物链中含有一种可以力致活化而直接和/或间接生成能量供体的力敏团和一种能量受体,其中能量供体为荧光团。在该实施方式中,能量供体由力致活化力敏团而生成,可以通过应力控制能量供体的含量而调控能量转移。
在本发明的另一个优选实施方式中(第三种结构),所述的力致能量转移聚合物为非交联结构,在同一条聚合物链中含有一种可以力致活化而直接和/或间接生成能量供体的力敏团和一种能量受体,其中能量供体为发光团。在该实施方式中,能量供体由力致活化而生成,且能量供体是发光团,只要生成了能量供体,就可以直接发生能量转移,不需要外界光源就可以发生能量转移。
在本发明的另一个优选实施方式中(第四种结构),所述的力致能量转移聚合物为非交联结构,在同一条聚合物链中含有一种可以力致活化而直接和/或间接生成能量供体的力敏团和一种可以力致活化而直接和/或间接生成能量受体的力敏团,其中能量供体和能量受体均为荧光团。在该实施方式中,能量受体和能量供体均由力致活化而生成,可以通过应力大小调控聚合物的荧光性和能量转移效果,通过力致活化的供体和受体有利于获得空间和时间分辨的能量转移。
在本发明的另一个优选实施方式中(第五种结构),所述的力致能量转移聚合物为非交联结构,在同一条聚合物链中含有一种可以力致活化而直接和/或间接生成能量供体的力敏团和一种可以力致活化而直接和/或间接生成能量受体的力敏团,其中,能量供体为发光团,能量受体为荧光团。在该实施方式中,能量受体和能量供体均由力致活化而生成,可以通过应力大小调控聚合物的荧光性和能量转移效果,且能量供体是发光团,只要形成能量供体,不需要外界光源就可以发生能量转移。
在本发明的另一个优选实施方式中(第六种结构),所述的力致能量转移聚合物为非交联结构,在同一条聚合物链中含有一种能量供体和一种可以力致活化而直接和/或间接生成能量受体的力敏团,其中能量供体为有机荧光团。在该实施方式中,有机荧光团种类丰富,性质稳定,可以通过选择合适的有机荧光团调控聚合物本身的荧光性和能量转移效果。
在本发明的另一个优选实施方式中(第七种结构),所述的力致能量转移聚合物为非交联结构,在同一条聚合物链中含有一种能量供体和一种可以力致活化而直接和/或间接生成能量受体的力敏团,其中能量供体为有机金属荧光团。在该实施方式中,有机金属荧光团种类丰富,可以通过选择合适的有机金属荧光团调控聚合物本身的荧光性和能量转移效果。
在本发明的另一个优选实施方式中(第八种结构),所述的力致能量转移聚合物为非交联结构,在同一条聚合物链中含有一种能量供体和一种可以力致活化而直接和/或间接生成能量受体的力敏团,其中能量供体为有机元素荧光团。在该实施方式中,有机元素荧光团比较容易被修饰,能够具有更丰富的荧光效应。
在本发明的另一个优选实施方式中(第九种结构),所述的力致能量转移聚合物为非交联结构,在同一条聚合物链中含有一种能量供体和一种可以力致活化而直接和/或间接生成能量受体的力敏团,其中能量供体为生物荧光团。在该实施方式中,生物荧光团适合在生物相容性环境中使用,可以通过选择合适的生物荧光团调控聚合物本身的荧光性和能量转移效果。
在本发明的另一个优选实施方式中(第十种结构),所述的力致能量转移聚合物为非交联结构,在同一条聚合物链中含有一种能量供体和一种可以力致活化而直接和/或间接生成能量受体的力敏团,其中能量供体为有机上转换荧光团。在该实施方式中,有机上转换荧光团种类丰富,方便与聚合物的链接,可以通过选择合适的有机上转换荧光团调控聚合物本身的荧光性和能量转移效果。
在本发明的另一个优选实施方式中(第十一种结构),所述的力致能量转移聚合物为非交联结构,在同一条聚合物链中含有一种能量供体、一种非力致来源的能量受体和一种可以力致活化而直接和/或间接生成能量受体的力敏团,其中,能量供体为荧光团,非力致来源的能量受体为荧光团并且是一级能量受体,力致活化生成的能量受体为二级能量受体。在该实施方式中,聚合物中含有两种能量受体,本身就可以发生能量转移,在应力作用下二级能量受体能被活化,形成多级能量转移的效果。
在本发明的另一个优选实施方式中(第十二种结构),所述的力致能量转移聚合物为非交联结构,在同一条聚合物链中含有一种能量供体、一种非力致来源的能量受体和一种可以力致活化而直接和/或间接生成能量受体的力敏团,其中,其中能量供体选自有机荧光团、有机金属荧光团、有机元素荧光团、生物荧光团、有机上转换荧光团、无机荧光团、无机上转换荧光团中的一种,非力致来源的能量受体为荧光团并且是一级能量受体,力致活化生成的能量受体为二级能量受体。在该实施方式中,能量供体种类多样,具有较大的选择空间,且聚合物中含有两种能量受体,本身就可以发生能量转移,在应力作用下二级能量受体能被活化,形成多级能量转移的效果。
在本发明的另一个优选实施方式中(第十三种结构),所述的力致能量转移聚合物为非交联结构,在同一条聚合物链中含有一种能量供体、一种非力致来源的能量受体和一种可以力致活化而直接和/或间接生成能量受体的力敏团,其中,其中能量供体为有机荧光团,非力致来源的能量受体为荧光团并且是一级能量受体,力致活化生成的能量受体为二级能量受体。在该实施方式中,有机荧光团种类丰富,性质稳定,可以通过选择合适的有机荧光团调控聚合物本身的荧光性和能量转移效果。
在本发明的另一个优选实施方式中(第十四种结构),所述的力致能量转移聚合物为非交联结构,在同一条聚合物链中含有一种能量供体、一种非力致来源的能量受体和一种可以力致活化而直接和/或间接生成能量受体的力敏团,其中,其中能量供体为有机上转换荧光团,非力致来源的能量受体为荧光团并且是一级能量受体,力致活化生成的能量受体为二级能量受体。在该实施方式中,有机上转换荧光团能够将低能量的光转移成高能量的光,可以调节光学性质,丰富光学性质。
在本发明的另一个优选实施方式中(第十五种结构),所述的力致能量转移聚合物为非交联结构;在同一条聚合物链中含有一种可以力致活化而直接和/或间接生成能量供体的力敏团、一种非力致来源的能量受体和一种可以力致活化而直接和/或间接生成能量受体的力敏团,其中能量供体为发光团,非力致来源的能量受体为荧光团并且是一级能量受体,力致活化生成的能量受体为二级能量受体。在该实施方式中,能量供体和能量受体都由力致活化而生成,可以通过调控应力的大小来调节聚合物的荧光能量转移的灵敏度,且能量供体为发光团,一旦能量供体和能量受体成功力活化,不需要外界光源就能实现荧光能量转移。
在本发明的另一个优选实施方式中(第十六种结构),所述的力致能量转移聚合物为非交联结构,在同一条聚合物链中含有一种有机荧光团和一种螺吡喃力敏团,其中能量供体为荧光团。在该实施方式中,聚合物为非交联结构,结构简单,方便制备成溶液和膏、胶等形态的材料,能量受体由力致活化而生成,可以通过应力的大小调节能量受体的含量,由此控制能量转移的程度,丰富聚合物的光学性质。
在本发明的另一个优选实施方式中(第十七种结构),所述的力致能量转移聚合物为非交联结构,在同一条聚合物链中含有一种有机荧光团和一种逆环化力敏团,其中能量供体为荧光团。在该实施方式中,聚合物为非交联结构,结构简单,方便制备成溶液和膏、胶等形态的材料,能量受体由力致活化而生成,可以通过应力的大小调节能量受体的含量,由此控制能量转移的程度,丰富聚合物的光学性质。
在本发明的另一个优选实施方式中(第十八种结构),所述的力致能量转移聚合物为非交联结构;在同一条聚合物链中含有一种二氧环丁烷栓系复合力敏团和一种有机荧光团。在该实施方式中,且能量供体为力致响应发光团,一旦能量供体和能量受体成功力活化,不需要外界光源就能实现荧光能量转移,由于栓系的存在,使聚合物在能量转移后的力学性能不受太大的影响。
在本发明的另一个优选实施方式中(第十九种结构),所述的力致能量转移聚合物为非交联结构;在同一条聚合物链中含有一种二氧环丁烷门控复合力敏团和一种有机荧光团。在该实施方式中,且能量供体为力致响应发光团,一旦能量供体和能量受体成功力活化,不需要外界光源就能实现荧光能量转移。通过选择门控力敏团的组成,可以更加灵活地调控二氧环丁烷的应力响应性,从而对能量转移进行有效控制。
在本发明的另一个优选实施方式中(第二十种结构),所述的力致能量转移聚合物为非交联结构,在同一条聚合物链中含有一种鲁米诺化学发光团和一种力敏团,其中能量供体为鲁米诺化学发光团。在该实施方式中,聚合物为非交联结构,结构简单,方便制备成溶液和膏、胶等形态的材料,由于栓系的存在,使聚合物在能量转移后的力学性能不受太大的影响。
在本发明的另一个优选实施方式中(第二十一种结构),所述的力致能量转移聚合物为非交联结构,在聚合物链中含有一种能量供体和一种可以力致活化而直接和/或间接生成能量受体的力敏团,且能量供体和能量受体不在同一条聚合物链上,其中能量供体为荧光团。在该实施方式中,聚合物为非交联结构,方便回收和加工;能量受体由力致活化力敏团而生成,可以通过应力的大小调节能量受体的含量,由此控制能量转移的程度,丰富聚合物的光学性质;当聚合物链受力后距离增大时,能量供体和能量受体距离较远,以此可以调控能量转移的强度。
在本发明的另一个优选实施方式中(第二十二种结构),所述的力致能量转移聚合物为非交联结构,在聚合物链中含有一种可以力致活化而直接和/或间接生成能量供体的力敏团和一种能量受体,且能量供体和能量受体不在同一条聚合物链上,其中能量供体为荧光团。在该实施方式中,能量供体由力致活化力敏团而生成,可以通过应力控制能量供体的含量而调控能量转移;当聚合物链受力后距离增大时,能量供体和能量受体距离较远,以此可以调控能量转移的强度。
在本发明的另一个优选实施方式中(第二十三种结构),所述的力致能量转移聚合物为非交联结构,在聚合物链中含有一种可以力致活化而直接和/或间接生成能量供体的力敏团和一种能量受体,且能量供体和能量受体不在同一条聚合物链上,其中能量供体为发光团。在该实施方式中,能量供体由力致活化而生成,且能量供体是发光团,只要生成了能量供体,就可以直接发生能量转移,不需要外界光源就可以发生能量转移;当聚合物链受力后距离增大时,能量供体和能量受体距离较远,以此可以调控能量转移的强度。
在本发明的另一个优选实施方式中(第二十四种结构),所述的力致能量转移聚合物为非交联结构,在聚合物链中含有一种可以力致活化而直接和/或间接生成能量供体的力敏团和一种可以力致活化而直接和/或间接生成能量受体的力敏团,且能量供体和能量受体不在同一条聚合物链上,其中能量供体和能量受体均为荧光团。在该实施方式中,能量受体和能量供体均由力致活化而生成,可以通过应力大小调控聚合物的荧光性和能量转移效果,通过力致活化的供体和受体有利于获得空间和时间分辨的能量转移;当聚合物链受力后距离增大时,能量供体和能量受体距离较远,以此可以调控能量转移的强度。
在本发明的另一个优选实施方式中(第二十五种结构),所述的力致能量转移聚合物为非交联结构,在聚合物链中含有一种可以力致活化而直接和/或间接生成能量供体的力敏团和一种可以力致活化而直接和/或间接生成能量受体的力敏团,且能量供体和能量受体不在同一条聚合物链上,其中,能量供体为发光团,能量受体为荧光团。在该实施方式中,能量受体和能量供体均由力致活化而生成,可以通过应力大小调控聚合物的荧光性和能量转移效果,且能量供体是发光团,只要形成能量供体,不需要外界光源就可以发生能量转移;当聚合物链受力后距离增大时,能量供体和能量受体距离较远,以此可以调控能量转移的强度。
在本发明的另一个优选实施方式中(第二十六种结构),所述的力致能量转移聚合物为非交联结构,在聚合物链中含有一种能量供体和一种可以力致活化而直接和/或间接生成能量受体的力敏团,且能量供体和能量受体不在同一条聚合物链上,其中能量供体为有机荧光团。在该实施方式中,有机荧光团种类丰富,性质稳定,可以通过选择合适的有机荧光团调控聚合物本身的荧光性和能量转移效果;当聚合物链受力后距离增大时,能量供体和能量受体距离较远,以此可以调控能量转移的强度。
在本发明的另一个优选实施方式中(第二十七种结构),所述的力致能量转移聚合物为非交联结构,在聚合物链中含有一种能量供体和一种可以力致活化而直接和/或间接生成能量受体的力敏团,且能量供体和能量受体不在同一条聚合物链上,其中能量供体为有机金属荧光团。在该实施方式中,有机金属荧光团种类丰富,可以通过选择合适的有机金属荧光团调控聚合物本身的荧光性和能量转移效果;当聚合物链受力后距离增大时,能量供体和能量受体距离较远,以此可以调控能量转移的强度。
在本发明的另一个优选实施方式中(第二十八种结构),所述的力致能量转移聚合物为非交联结构,在聚合物链中含有一种能量供体和一种可以力致活化而直接和/或间接生成能量受体的力敏团,且能量供体和能量受体不在同一条聚合物链上,其中能量供体为有机元素荧光团。在该实施方式中,有机元素荧光团比较容易被修饰,能够具有更丰富的荧光效应;当聚合物链受力后距离增大时,能量供体和能量受体距离较远,以此可以调控能量转移的强度。
在本发明的另一个优选实施方式中(第二十九种结构),所述的力致能量转移聚合物为非交联结构,在聚合物链中含有一种能量供体和一种可以力致活化而直接和/或间接生成能量受体的力敏团,且能量供体和能量受体不在同一条聚合物链上,其中能量供体为生物荧光团。在该实施方式中,生物荧光团适合在生物相容性环境中使用,可以通过选择合适的生物荧光团调控聚合物本身的荧光性和能量转移效果;当聚合物链受力后距离增大时,能量供体和能量受体距离较远,以此可以调控能量转移的强度。
在本发明的另一个优选实施方式中(第三十种结构),所述的力致能量转移聚合物为非交联结构,在聚合物链中含有一种能量供体和一种可以力致活化而直接和/或间接生成能量受体的力敏团,且能量供体和能量受体不在同一条聚合物链上,其中能量供体为有机上转换荧光团。在该实施方式中,有机上转换荧光团种类丰富,方便与聚合物的链接,可以通过选择合适的有机上转换荧光团调控聚合物本身的荧光性和能量转移效果;当聚合物链受力后距离增大时,能量供体和能量受体距离较远,以此可以调控能量转移的强度。
在本发明的另一个优选实施方式中(第三十一种结构),所述的力致能量转移聚合物为非交联结构,在聚合物链中含有一种能量供体、一种非力致来源的能量受体和一种可以力致活化而直接和/或间接生成能量受体的力敏团,且能量供体和各个能量受体均不在同一条聚合物链上,其中,能量供体为荧光团,非力致来源的能量受体为荧光团并且是一级能量受体,力致活化生成的能量受体为二级能量受体。在该实施方式中,聚合物中含有两种能量受体,本身就可以发生能量转移,在应力作用下二级能量受体能被活化,形成多级能量转移的效果;当聚合物链受力后距离增大时,能量供体和能量受体距离较远,以此可以调控能量转移的强度。
在本发明的另一个优选实施方式中(第三十二种结构),所述的力致能量转移聚合物为非交联结构,在聚合物链中含有一种能量供体、一种非力致来源的能量受体和一种可以力致活化而直接和/或间接生成能量受体的力敏团,且能量供体和各个能量受体均不在同一条聚合物链上,其中,其中能量供体选自有机荧光团、有机金属荧光团、有机元素荧光团、生物荧光团、有机上转换荧光团、无机荧光团、无机上转换荧光团中的一种,非力致来源的能量受体为荧光团并且是一级能量受体,力致活化生成的能量受体为二级能量受体。在该实施方式中,能量供体种类多样,具有较大的选择空间,且聚合物中含有两种能量受体,本身就可以发生能量转移,在应力作用下二级能量受体能被活化,形成多级能量转移的效果;当聚合物链受力后距离增大时,能量供体和能量受体距离较远,以此可以调控能量转移的强度。
在本发明的另一个优选实施方式中(第三十三种结构),所述的力致能量转移聚合物为非交联结构,在聚合物链中含有一种能量供体、一种非力致来源的能量受体和一种可以力致活化而直接和/或间接生成能量受体的力敏团,且能量供体和各个能量受体均不在同一条聚合物链上,其中,其中能量供体为有机荧光团,非力致来源的能量受体为荧光团并且是一级能量受体,力致活化生成的能量受体为二级能量受体。在该实施方式中,有机荧光团种类丰富,性质稳定,可以通过选择合适的有机荧光团调控聚合物本身的荧光性和能量转移效果;当聚合物链受力后距离增大时,能量供体和能量受体距离较远,以此可以调控能量转移的强度。
在本发明的另一个优选实施方式中(第三十四种结构),所述的力致能量转移聚合物为非交联结构,在聚合物链中含有一种能量供体、一种非力致来源的能量受体和一种可以力致活化而直接和/或间接生成能量受体的力敏团,且能量供体和各个能量受体均不在同一条聚合物链上,其中,其中能量供体为有机上转换荧光团,非力致来源的能量受体为荧光团并且是一级能量受体,力致活化生成的能量受体为二级能量受体。在该实施方式中,有机上转换荧光团能够将低能量的光转移成高能量的光,可以调节光学性质,丰富光学性质;当聚合物链受力后距离增大时,能量供体和能量受体距离较远,以此可以调控能量转移的强度。
在本发明的另一个优选实施方式中(第三十五种结构),所述的力致能量转移聚合物为非交联结构;在聚合物链中含有一种可以力致活化而直接和/或间接生成能量供体的力敏团、一种非力致来源的能量受体和一种可以力致活化而直接和/或间接生成能量受体的力敏团,且能量供体和各个能量受体均不在同一条聚合物链上,其中能量供体为发光团,非力致来源的能量受体为荧光团并且是一级能量受体,力致活化生成的能量受体为二级能量受体。在该实施方式中,能量供体和能量受体都由力致活化而生成,可以通过调控应力的大小来调节聚合物的荧光能量转移的灵敏度,且能量供体为发光团,一旦能量供体和能量受体成功力活化,不需要外界光源就能实现荧光能量转移;当聚合物链受力后距离增大时,能量供体和能量受体距离较远,以此可以调控能量转移的强度。
在本发明的另一个优选实施方式中(第三十六种结构),所述的力致能量转移聚合物为非交联结构,在聚合物链中含有一种有机荧光团和一种螺吡喃力敏团,且能量供体和能量受体不在同一条聚合物链上,其中能量供体为荧光团。在该实施方式中,聚合物为非交联结构,结构简单,方便制备成溶液和膏、胶等形态的材料,能量受体由力致活化而生成,可以通过应力的大小调节能量受体的含量,由此控制能量转移的程度,丰富聚合物的光学性质;当聚合物链受力后距离增大时,能量供体和能量受体距离较远,以此可以调控能量转移的强度。
在本发明的另一个优选实施方式中(第三十七种结构),所述的力致能量转移聚合物为非交联结构,在聚合物链中含有一种有机荧光团和一种逆环化力敏团,且能量供体和能量受体不在同一条聚合物链上,其中能量供体为荧光团。在该实施方式中,聚合物为非交联结构,结构简单,方便制备成溶液和膏、胶等形态的材料,能量受体由力致活化而生成,可以通过应力的大小调节能量受体的含量,由此控制能量转移的程度,丰富聚合物的光学性质;当聚合物链受力后距离增大时,能量供体和能量受体距离较远,以此可以调控能量转移的强度。
在本发明的另一个优选实施方式中(第三十八种结构),所述的力致能量转移聚合物为非交联结构;在聚合物链中含有一种二氧环丁烷栓系复合力敏团和一种有机荧光团,且能量供体和能量受体不在同一条聚合物链上。在该实施方式中,能量供体为力致响应发光团,一旦能量供体和能量受体成功力活化,不需要外界光源就能实现荧光能量转移,由于栓系的存在,使聚合物在能量转移后的力学性能不受太大的影响;当聚合物链受力后距离增大时,能量供体和能量受体距离较远,以此可以调控能量转移的强度。
在本发明的另一个优选实施方式中(第三十九种结构),所述的力致能量转移聚合物为非交联结构;在聚合物链中含有一种二氧环丁烷门控复合力敏团和一种有机荧光团,且能量供体和能量受体不在同一条聚合物链上。在该实施方式中,能量供体为力致响应发光团,一旦能量供体和能量受体成功力活化,不需要外界光源就能实现荧光能量转移。通过选择门控力敏团的组成,可以更加灵活地调控二氧环丁烷的应力响应性,从而对能量转移进行有效控制;当聚合物链受力后距离增大时,能量供体和能量受体距离较远,以此可以调控能量转移的强度。
在本发明的另一个优选实施方式中(第四十种结构),所述的力致能量转移聚合物为非交联结构,在聚合物链中含有一种鲁米诺化学发光团和一种力敏团,且能量供体和能量受体不在同一条聚合物链上,其中能量供体为鲁米诺化学发光团。在该实施方式中,聚合物为非交联结构,结构简单,方便制备成溶液和膏、胶等形态的材料,由于栓系的存在,使聚合物在能量转移后的力学性能不受太大的影响;当聚合物链受力后距离增大时,能量供体和能量受体距离较远,以此可以调控能量转移的强度。
在本发明的另一个优选实施方式中(第四十一种结构),所述的力致能量转移聚合物为非交联结构,其聚合物中含有一种能量供体和一种可以力致活化而直接和/或间接生成能量受体的力敏团,其中能量供体为无机荧光团。在该实施方式中,无机荧光团的荧光吸收能力强,转换率高,且物理化学性质稳定。
在本发明的另一个优选实施方式中(第四十二种结构),所述的力致能量转移聚合物为非交联结构,其聚合物中含有一种能量供体和一种可以力致活化而直接和/或间接生成能量受体的力敏团,其中能量供体为无机上转换荧光团。在该实施方式中,无机上转换荧光团能够将低能量的光转移成高能量的光,可以调节光学性质,丰富光学性质。
在本发明的另一个优选实施方式中(第四十三种结构),所述的力致能量转移聚合物为非交联结构,在聚合物中含有一种能量供体、一种非力致来源的能量受体和一种可以力致活化而直接和/或间接生成能量受体的力敏团,其中,其中能量供体为无机荧光团,非力致来源的能量受体为荧光团并且是一级能量受体,力致活化生成的能量受体为二级能量受体。在该实施方式中,无机荧光团的荧光吸收能力强,转换率高,且物理化学性质稳定。
在本发明的另一个优选实施方式中(第四十四种结构),所述的力致能量转移聚合物为非交联结构,在聚合物中含有一种能量供体、一种非力致来源的能量受体和一种可以力致活化而直接和/或间接生成能量受体的力敏团,其中,其中能量供体为无机上转换荧光团,非力致来源的能量受体为荧光团并且是一级能量受体,力致活化生成的能量受体为二级能量受体。在该实施方式中,无机上转换荧光团能够将低能量的光转移成高能量的光,可以调节光学性质,丰富光学性质。
在本发明的另一个优选实施方式中(第四十五种结构),所述的力致能量转移聚合物为非交联结构;其聚合物中含有一种无机上转换荧光团、生物荧光团和一种力敏团,其中,其中能量供体为无机上转换荧光团,生物荧光团是一级能量受体,力敏团为二级能量受体。在该实施方式中,无机上转换荧光团能够将低能量的光转移成高能量的光,可以调节光学性质,丰富光学性质,方便制备出生物医用材料。
在本发明的另一个优选实施方式中(第四十六种结构),所述的力致能量转移聚合物为非交联结构,在聚合物链中含有一种能量供体、一种非力致来源的能量受体和一种可以力致活化而直接和/或间接生成能量受体的力敏团,其中,能量供体为荧光团,非力致来源的能量受体为荧光团并且是一级能量受体,力致活化生成的能量受体为二级能量受体,其中,一级能量转移发生在聚合物链内,二级能量转移发生在聚合物链间。在该实施方式中,聚合物中含有两种能量受体,本身就可以发生能量转移,在应力作用下二级能量受体能被活化,形成多级能量转移的效果;当聚合物链受力后距离增大时,可以调控二级能量转移的强度。
在本发明的另一个优选实施方式中(第四十七种结构),所述的力致能量转移聚合物为非交联结构,在同一条聚合物链中含有一种能量供体、一种非力致来源的能量受体和一种可以力致活化而直接和/或间接生成能量受体的力敏团,其中,其中能量供体选自有机荧光团、有机金属荧光团、有机元素荧光团、生物荧光团、有机上转换荧光团、无机荧光团、无机上转换荧光团中的一种,非力致来源的能量受体为荧光团并且是一级能量受体,力致活化生成的能量受体为二级能量受体,其中,一级能量转移发生在聚合物链内,二级能量转移发生在聚合物链间。在该实施方式中,能量供体种类多样,具有较大的选择空间,且聚合物中含有两种能量受体,本身就可以发生能量转移,在应力作用下二级能量受体能被活化,形成多级能量转移的效果;当聚合物链受力后距离增大时,可以调控二级能量转移的强度。
在本发明的另一个优选实施方式中(第四十八种结构),所述的力致能量转移聚合物为非交联结构,在同一条聚合物链中含有一种能量供体、一种非力致来源的能量受体和一种可以力致活化而直接和/或间接生成能量受体的力敏团,其中,其中能量供体选自有机荧光团、有机金属荧光团、有机元素荧光团、生物荧光团、有机上转换荧光团、无机荧光团、无机上转换荧光团中的一种,非力致来源的能量受体为荧光团并且是一级能量受体,力致活化生成的能量受体为二级能量受体,其中,一级能量转移发生在聚合物链间,二级能量转移发生在聚合物链内。在该实施方式中,能量供体种类多样,具有较大的选择空间,且聚合物中含有两种能量受体,本身就可以发生能量转移,在应力作用下二级能量受体能被活化,形成多级能量转移的效果;当聚合物链受力后距离增大时,可以调控一级能量转移的强度。
在本发明的另一个优选实施方式中(第四十九种结构),所述的力致能量转移聚合物为非交联结构,在同一条聚合物链中含有一种能量供体、一种非力致来源的能量受体和一种可以力致活化而直接和/或间接生成能量受体的力敏团,其中,其中能量供体为有机荧光团,非力致来源的能量受体为荧光团并且是一级能量受体,力致活化生成的能量受体为二级能量受体,其中,一级能量转移发生在聚合物链内,二级能量转移发生在聚合物链间。在该实施方式中,有机荧光团种类丰富,性质稳定,可以通过选择合适的有机荧光团调控聚合物本身的荧光性和能量转移效果;当聚合物链受力后距离增大时,可以调控二级能量转移的强度。
在本发明的另一个优选实施方式中(第五十种结构),所述的力致能量转移聚合物为非交联结构,在同一条聚合物链中含有一种能量供体、一种非力致来源的能量受体和一种可以力致活化而直接和/或间接生成能量受体的力敏团,其中,其中能量供体为有机上转换荧光团,非力致来源的能量受体为荧光团并且是一级能量受体,力致活化生成的能量受体为二级能量受体,其中,一级能量转移发生在聚合物链间,二级能量转移发生在聚合物链内。在该实施方式中,有机上转换荧光团能够将低能量的光转移成高能量的光,可以调节光学性质,丰富光学性质;当聚合物链受力后距离增大时,可以调控一级能量转移的强度。
在本发明的另一个优选实施方式中(第五十一种结构),所述的力致能量转移聚合物为非交联结构;在同一条聚合物链中含有一种可以力致活化而直接和/或间接生成能量供体的力敏团、一种非力致来源的能量受体和一种可以力致活化而直接和/或间接生成能量受体的力敏团,其中能量供体为发光团,非力致来源的能量受体为荧光团并且是一级能量受体,力致活化生成的能量受体为二级能量受体,其中,一级能量转移发生在聚合物链内,二级能量转移发生在聚合物链间。在该实施方式中,能量供体和能量受体都由力致活化而生成,可以通过调控应力的大小来调节聚合物的荧光能量转移的灵敏度,且能量供体为发光团,一旦能量供体和能量受体成功力活化,不需要外界光源就能实现荧光能量转移。
在本发明的另一个优选实施方式中(第五十二种结构),所述的力致能量转移聚合物为交联结构,在同一条聚合物链中含有一种能量供体和一种可以力致活化而直接和/或间接生成能量受体的力敏团,其中能量供体为荧光团。在该实施方式中,聚合物为交联结构,具有良好的力学性能和稳定性,方便制备成弹性体、普通固体、泡沫材料等形态的材料;能量受体由力致活化力敏团而生成,可以通过应力的大小调节能量受体的含量,由此控制能量转移的程度,丰富聚合物的光学性质。
在本发明的另一个优选实施方式中(第五十三种结构),所述的力致能量转移聚合物为交联结构,在同一条聚合物链中含有一种可以力致活化而直接和/或间接生成能量供体的力敏团和一种能量受体,其中能量供体为荧光团。在该实施方式中,能量供体由力致活化力敏团而生成,可以通过应力控制能量供体的含量而调控能量转移。
在本发明的另一个优选实施方式中(第五十四种结构),所述的力致能量转移聚合物为交联结构,在同一条聚合物链中含有一种可以力致活化而直接和/或间接生成能量供体的力敏团和一种能量受体,其中能量供体为发光团。在该实施方式中,能量供体由力致活化而生成,且能量供体是发光团,只要生成了能量供体,就可以直接发生能量转移,不需要外界光源就可以发生能量转移。
在本发明的另一个优选实施方式中(第五十五种结构),所述的力致能量转移聚合物为交联结构,在同一条聚合物链中含有一种可以力致活化而直接和/或间接生成能量供体的力敏团和一种可以力致活化而直接和/或间接生成能量受体的力敏团,其中能量供体和能量受体均为荧光团。在该实施方式中,能量受体和能量供体均由力致活化而生成,可以通过应力大小调控聚合物的荧光性和能量转移效果,通过力致活化的供体和受体有利于获得空间和时间分辨的能量转移。
在本发明的另一个优选实施方式中(第五十六种结构),所述的力致能量转移聚合物为交联结构,在同一条聚合物链中含有一种可以力致活化而直接和/或间接生成能量供体的力敏团和一种可以力致活化而直接和/或间接生成能量受体的力敏团,其中,能量供体为发光团,能量受体为荧光团。在该实施方式中,能量受体和能量供体均由力致活化而生成,可以通过应力大小调控聚合物的荧光性和能量转移效果,且能量供体是发光团,只要形成能量供体,不需要外界光源就可以发生能量转移。
在本发明的另一个优选实施方式中(第五十七种结构),所述的力致能量转移聚合物为交联结构,在同一条聚合物链中含有一种能量供体和一种可以力致活化而直接和/或间接生成能量受体的力敏团,其中能量供体为有机荧光团。在该实施方式中,有机荧光团种类丰富,性质稳定,可以通过选择合适的有机荧光团调控聚合物本身的荧光性和能量转移效果。
在本发明的另一个优选实施方式中(第五十八种结构),所述的力致能量转移聚合物为交联结构,在同一条聚合物链中含有一种能量供体和一种可以力致活化而直接和/或间接生成能量受体的力敏团,其中能量供体为有机金属荧光团。在该实施方式中,有机金属荧光团种类丰富,可以通过选择合适的有机金属荧光团调控聚合物本身的荧光性和能量转移效果。
在本发明的另一个优选实施方式中(第五十九种结构),所述的力致能量转移聚合物为交联结构,在同一条聚合物链中含有一种能量供体和一种可以力致活化而直接和/或间接生成能量受体的力敏团,其中能量供体为有机元素荧光团。在该实施方式中,有机元素荧光团比较容易被修饰,能够具有更丰富的荧光效应。
在本发明的另一个优选实施方式中(第六十种结构),所述的力致能量转移聚合物为交联结构,在同一条聚合物链中含有一种能量供体和一种可以力致活化而直接和/或间接生成能量受体的力敏团,其中能量供体为生物荧光团。在该实施方式中,生物荧光团适合在生物相容性环境中使用,可以通过选择合适的生物荧光团调控聚合物本身的荧光性和能量转移效果。
在本发明的另一个优选实施方式中(第六十一种结构),所述的力致能量转移聚合物为交联结构,在同一条聚合物链中含有一种能量供体和一种可以力致活化而直接和/或间接生成能量受体的力敏团,其中能量供体为有机上转换荧光团。在该实施方式中,有机上转换荧光团种类丰富,方便与聚合物的链接,可以通过选择合适的有机上转换荧光团调控聚合物本身的荧光性和能量转移效果。
在本发明的另一个优选实施方式中(第六十二种结构),所述的力致能量转移聚合物为交联结构,在同一条聚合物链中含有一种能量供体、一种非力致来源的能量受体和一种可以力致活化而直接和/或间接生成能量受体的力敏团,其中,能量供体为荧光团,非力致来源的能量受体为荧光团并且是一级能量受体,力致活化生成的能量受体为二级能量受体。在该实施方式中,聚合物中含有两种能量受体,本身就可以发生能量转移,在应力作用下二级能量受体能被活化,形成多级能量转移的效果。
在本发明的另一个优选实施方式中(第六十三种结构),所述的力致能量转移聚合物为交联结构,在同一条聚合物链中含有一种能量供体、一种非力致来源的能量受体和一种可以力致活化而直接和/或间接生成能量受体的力敏团,其中,其中能量供体选自有机荧光团、有机金属荧光团、有机元素荧光团、生物荧光团、有机上转换荧光团、无机荧光团、无机上转换荧光团中的一种,非力致来源的能量受体为荧光团并且是一级能量受体,力致活化生成的能量受体为二级能量受体。在该实施方式中,能量供体种类多样,具有较大的选择空间,且聚合物中含有两种能量受体,本身就可以发生能量转移,在应力作用下二级能量受体能被活化,形成多级能量转移的效果。
在本发明的另一个优选实施方式中(第六十四种结构),所述的力致能量转移聚合物为交联结构,在同一条聚合物链中含有一种能量供体、一种非力致来源的能量受体和一种可以力致活化而直接和/或间接生成能量受体的力敏团,其中,其中能量供体为有机荧光团,非力致来源的能量受体为荧光团并且是一级能量受体,力致活化生成的能量受体为二级能量受体。在该实施方式中,有机荧光团种类丰富,性质稳定,可以通过选择合适的有机荧光团调控聚合物本身的荧光性和能量转移效果。
在本发明的另一个优选实施方式中(第六十五种结构),所述的力致能量转移聚合物为交联结构,在同一条聚合物链中含有一种能量供体、一种非力致来源的能量受体和一种可以力致活化而直接和/或间接生成能量受体的力敏团,其中,其中能量供体为有机上转换荧光团,非力致来源的能量受体为荧光团并且是一级能量受体,力致活化生成的能量受体为二级能量受体。在该实施方式中,有机上转换荧光团能够将低能量的光转移成高能量的光,可以调节光学性质,丰富光学性质。
在本发明的另一个优选实施方式中(第六十六种结构),所述的力致能量转移聚合物为交联结构;在同一条聚合物链中含有一种可以力致活化而直接和/或间接生成能量供体的力敏团、一种非力致来源的能量受体和一种可以力致活化而直接和/或间接生成能量受体的力敏团,其中能量供体为发光团,非力致来源的能量受体为荧光团并且是一级能量受体,力致活化生成的能量受体为二级能量受体。在该实施方式中,能量供体和能量受体都由力致活化而生成,可以通过调控应力的大小来调节聚合物的荧光能量转移的灵敏度,且能量供体为发光团,一旦能量供体和能量受体成功力活化,不需要外界光源就能实现荧光能量转移。
在本发明的另一个优选实施方式中(第六十七种结构),所述的力致能量转移聚合物为交联结构,在同一条聚合物链中含有一种有机荧光团和一种螺吡喃力敏团,其中能量供体为荧光团。在该实施方式中,聚合物为交联结构,具有良好的力学性能和稳定性,方便制备成弹性体、普通固体、泡沫材料等形态的材料,能量受体由力致活化而生成,可以通过应力的大小调节能量受体的含量,由此控制能量转移的程度,丰富聚合物的光学性质。
在本发明的另一个优选实施方式中(第六十八种结构),所述的力致能量转移聚合物为交联结构,在同一条聚合物链中含有一种有机荧光团和一种逆环化力敏团,其中能量供体为荧光团。在该实施方式中,聚合物为交联结构,具有良好的力学性能和稳定性,方便制备成弹性体、普通固体、泡沫材料等形态的材料,能量受体由力致活化而生成,可以通过应力的大小调节能量受体的含量,由此控制能量转移的程度,丰富聚合物的光学性质。
在本发明的另一个优选实施方式中(第六十九种结构),所述的力致能量转移聚合物为交联结构;在同一条聚合物链中含有一种二氧环丁烷栓系复合力敏团和一种有机荧光团。在该实施方式中,且能量供体为力致响应发光团,一旦能量供体和能量受体成功力活化,不需要外界光源就能实现荧光能量转移,由于栓系的存在,使聚合物在能量转移后的力学性能不受太大的影响。
在本发明的另一个优选实施方式中(第七十种结构),所述的力致能量转移聚合物为交联结构;在同一条聚合物链中含有一种二氧环丁烷门控复合力敏团和一种有机荧光团。在该实施方式中,且能量供体为力致响应发光团,一旦能量供体和能量受体成功力活化,不需要外界光源就能实现荧光能量转移。通过选择门控力敏团的组成,可以更加灵活地调控二氧环丁烷的应力响应性,从而对能量转移进行有效控制。
在本发明的另一个优选实施方式中(第七十一种结构),所述的力致能量转移聚合物为交联结构,在同一条聚合物链中含有一种鲁米诺化学发光团和一种力敏团,其中能量供体为鲁米诺化学发光团。在该实施方式中,聚合物为交联结构,具有良好的力学性能和稳定性,方便制备成弹性体、普通固体、泡沫材料等形态的材料,由于栓系的存在,使聚合物在能量转移后的力学性能不受太大的影响。
在本发明的另一个优选实施方式中(第七十二种结构),所述的力致能量转移聚合物为交联结构,在聚合物链中含有一种能量供体和一种可以力致活化而直接和/或间接生成能量受体的力敏团,且能量供体和能量受体不在同一条聚合物链上,其中能量供体为荧光团。在该实施方式中,聚合物为交联结构,具有良好的力学性能和稳定性,方便制备成弹性体、普通固体、泡沫材料等形态的材料;能量受体由力致活化力敏团而生成,可以通过应力的大小调节能量受体的含量,由此控制能量转移的程度,丰富聚合物的光学性质;当聚合物链受力后距离增大时,能量供体和能量受体距离较远,以此可以调控能量转移的强度。
在本发明的另一个优选实施方式中(第七十三种结构),所述的力致能量转移聚合物为交联结构,在聚合物链中含有一种可以力致活化而直接和/或间接生成能量供体的力敏团和一种能量受体,且能量供体和能量受体不在同一条聚合物链上,其中能量供体为荧光团。在该实施方式中,能量供体由力致活化力敏团而生成,可以通过应力控制能量供体的含量而调控能量转移;当聚合物链受力后距离增大时,能量供体和能量受体距离较远,以此可以调控能量转移的强度。
在本发明的另一个优选实施方式中(第七十四种结构),所述的力致能量转移聚合物为交联结构,在聚合物链中含有一种可以力致活化而直接和/或间接生成能量供体的力敏团和一种能量受体,且能量供体和能量受体不在同一条聚合物链上,其中能量供体为发光团。在该实施方式中,能量供体由力致活化而生成,且能量供体是发光团,只要生成了能量供体,就可以直接发生能量转移,不需要外界光源就可以发生能量转移;当聚合物链受力后距离增大时,能量供体和能量受体距离较远,以此可以调控能量转移的强度。
在本发明的另一个优选实施方式中(第七十五种结构),所述的力致能量转移聚合物为交联结构,在聚合物链中含有一种可以力致活化而直接和/或间接生成能量供体的力敏团和一种可以力致活化而直接和/或间接生成能量受体的力敏团,且能量供体和能量受体不在同一条聚合物链上,其中能量供体和能量受体均为荧光团。在该实施方式中,能量受体和能量供体均由力致活化而生成,可以通过应力大小调控聚合物的荧光性和能量转移效果,通过力致活化的供体和受体有利于获得空间和时间分辨的能量转移;当聚合物链受力后距离增大时,能量供体和能量受体距离较远,以此可以调控能量转移的强度。
在本发明的另一个优选实施方式中(第七十六种结构),所述的力致能量转移聚合物为交联结构,在聚合物链中含有一种可以力致活化而直接和/或间接生成能量供体的力敏团和一种可以力致活化而直接和/或间接生成能量受体的力敏团,且能量供体和能量受体不在同一条聚合物链上,其中,能量供体为发光团,能量受体为荧光团。在该实施方式中,能量受体和能量供体均由力致活化而生成,可以通过应力大小调控聚合物的荧光性和能量转移效果,且能量供体是发光团,只要形成能量供体,不需要外界光源就可以发生能量转移;当聚合物链受力后距离增大时,能量供体和能量受体距离较远,以此可以调控能量转移的强度。
在本发明的另一个优选实施方式中(第七十七种结构),所述的力致能量转移聚合物为交联结构,在聚合物链中含有一种能量供体和一种可以力致活化而直接和/或间接生成能量受体的力敏团,且能量供体和能量受体不在同一条聚合物链上,其中能量供体为有机荧光团。在该实施方式中,有机荧光团种类丰富,性质稳定,可以通过选择合适的有机荧光团调控聚合物本身的荧光性和能量转移效果;当聚合物链受力后距离增大时,能量供体和能量受体距离较远,以此可以调控能量转移的强度。
在本发明的另一个优选实施方式中(第七十八种结构),所述的力致能量转移聚合物为交联结构,在聚合物链中含有一种能量供体和一种可以力致活化而直接和/或间接生成能量受体的力敏团,且能量供体和能量受体不在同一条聚合物链上,其中能量供体为有机金属荧光团。在该实施方式中,有机金属荧光团种类丰富,可以通过选择合适的有机金属荧光团调控聚合物本身的荧光性和能量转移效果;当聚合物链受力后距离增大时,能量供体和能量受体距离较远,以此可以调控能量转移的强度。
在本发明的另一个优选实施方式中(第七十九种结构),所述的力致能量转移聚合物为交联结构,在聚合物链中含有一种能量供体和一种可以力致活化而直接和/或间接生成能量受体的力敏团,且能量供体和能量受体不在同一条聚合物链上,其中能量供体为有机元素荧光团。在该实施方式中,有机元素荧光团比较容易被修饰,能够具有更丰富的荧光效应;当聚合物链受力后距离增大时,能量供体和能量受体距离较远,以此可以调控能量转移的强度。
在本发明的另一个优选实施方式中(第八十种结构),所述的力致能量转移聚合物为交联结构,在聚合物链中含有一种能量供体和一种可以力致活化而直接和/或间接生成能量受体的力敏团,且能量供体和能量受体不在同一条聚合物链上,其中能量供体为生物荧光团。在该实施方式中,生物荧光团适合在生物相容性环境中使用,可以通过选择合适的生物荧光团调控聚合物本身的荧光性和能量转移效果;当聚合物链受力后距离增大时,能量供体和能量受体距离较远,以此可以调控能量转移的强度。
在本发明的另一个优选实施方式中(第八十一种结构),所述的力致能量转移聚合物为交联结构,在聚合物链中含有一种能量供体和一种可以力致活化而直接和/或间接生成能量受体的力敏团,且能量供体和能量受体不在同一条聚合物链上,其中能量供体为有机上转换荧光团。在该实施方式中,有机上转换荧光团种类丰富,方便与聚合物的链接,可以通过选择合适的有机上转换荧光团调控聚合物本身的荧光性和能量转移效果;当聚合物链受力后距离增大时,能量供体和能量受体距离较远,以此可以调控能量转移的强度。
在本发明的另一个优选实施方式中(第八十二种结构),所述的力致能量转移聚合物为交联结构,在聚合物链中含有一种能量供体、一种非力致来源的能量受体和一种可以力致活化而直接和/或间接生成能量受体的力敏团,且能量供体和各个能量受体均不在同一条聚合物链上,其中,能量供体为荧光团,非力致来源的能量受体为荧光团并且是一级能量受体,力致活化生成的能量受体为二级能量受体。在该实施方式中,聚合物中含有两种能量受体,本身就可以发生能量转移,在应力作用下二级能量受体能被活化,形成多级能量转移的效果;当聚合物链受力后距离增大时,能量供体和能量受体距离较远,以此可以调控能量转移的强度。
在本发明的另一个优选实施方式中(第八十三种结构),所述的力致能量转移聚合物为交联结构,在聚合物链中含有一种能量供体、一种非力致来源的能量受体和一种可以力致活化而直接和/或间接生成能量受体的力敏团,且能量供体和各个能量受体均不在同一条聚合物链上,其中,其中能量供体选自有机荧光团、有机金属荧光团、有机元素荧光团、生物荧光团、有机上转换荧光团、无机荧光团、无机上转换荧光团中的一种,非力致来源的能量受体为荧光团并且是一级能量受体,力致活化生成的能量受体为二级能量受体。在该实施方式中,能量供体种类多样,具有较大的选择空间,且聚合物中含有两种能量受体,本身就可以发生能量转移,在应力作用下二级能量受体能被活化,形成多级能量转移的效果;当聚合物链受力后距离增大时,能量供体和能量受体距离较远,以此可以调控能量转移的强度。
在本发明的另一个优选实施方式中(第八十四种结构),所述的力致能量转移聚合物为交联结构,在聚合物链中含有一种能量供体、一种非力致来源的能量受体和一种可以力致活化而直接和/或间接生成能量受体的力敏团,且能量供体和各个能量受体均不在同一条聚合物链上,其中,其中能量供体为有机荧光团,非力致来源的能量受体为荧光团并且是一级能量受体,力致活化生成的能量受体为二级能量受体。在该实施方式中,有机荧光团种类丰富,性质稳定,可以通过选择合适的有机荧光团调控聚合物本身的荧光性和能量转移效果;当聚合物链受力后距离增大时,能量供体和能量受体距离较远,以此可以调控能量转移的强度。
在本发明的另一个优选实施方式中(第八十五种结构),所述的力致能量转移聚合物为交联结构,在聚合物链中含有一种能量供体、一种非力致来源的能量受体和一种可以力致活化而直接和/或间接生成能量受体的力敏团,且能量供体和各个能量受体均不在同一条聚合物链上,其中,其中能量供体为有机上转换荧光团,非力致来源的能量受体为荧光团并且是一级能量受体,力致活化生成的能量受体为二级能量受体。在该实施方式中,有机上转换荧光团能够将低能量的光转移成高能量的光,可以调节光学性质,丰富光学性质;当聚合物链受力后距离增大时,能量供体和能量受体距离较远,以此可以调控能量转移的强度。
在本发明的另一个优选实施方式中(第八十六种结构),所述的力致能量转移聚合物为交联结构;在聚合物链中含有一种可以力致活化而直接和/或间接生成能量供体的力敏团、一种非力致来源的能量受体和一种可以力致活化而直接和/或间接生成能量受体的力敏团,且能量供体和各个能量受体均不在同一条聚合物链上,其中能量供体为发光团,非力致来源的能量受体为荧光团并且是一级能量受体,力致活化生成的能量受体为二级能量受体。在该实施方式中,能量供体和能量受体都由力致活化而生成,可以通过调控应力的大小来调节聚合物的荧光能量转移的灵敏度,且能量供体为发光团,一旦能量供体和能量受体成功力活化,不需要外界光源就能实现荧光能量转移;当聚合物链受力后距离增大时,能量供体和能量受体距离较远,以此可以调控能量转移的强度。
在本发明的另一个优选实施方式中(第八十七种结构),所述的力致能量转移聚合物为交联结构,在聚合物链中含有一种有机荧光团和一种螺吡喃力敏团,且能量供体和能量受体不在同一条聚合物链上,其中能量供体为荧光团。在该实施方式中,聚合物为交联结构,具有良好的力学性能和稳定性,方便制备成弹性体、普通固体、泡沫材料等形态的材料,能量受体由力致活化而生成,可以通过应力的大小调节能量受体的含量,由此控制能量转移的程度,丰富聚合物的光学性质;当聚合物链受力后距离增大时,能量供体和能量受体距离较远,以此可以调控能量转移的强度。
在本发明的另一个优选实施方式中(第八十八种结构),所述的力致能量转移聚合物为交联结构,在聚合物链中含有一种有机荧光团和一种逆环化力敏团,且能量供体和能量受体不在同一条聚合物链上,其中能量供体为荧光团。在该实施方式中,聚合物为交联结构,具有良好的力学性能和稳定性,方便制备成弹性体、普通固体、泡沫材料等形态的材料,能量受体由力致活化而生成,可以通过应力的大小调节能量受体的含量,由此控制能量转移的程度,丰富聚合物的光学性质;当聚合物链受力后距离增大时,能量供体和能量受体距离较远,以此可以调控能量转移的强度。
在本发明的另一个优选实施方式中(第八十九种结构),所述的力致能量转移聚合物为交联结构;在聚合物链中含有一种二氧环丁烷栓系复合力敏团和一种有机荧光团,且能量供体和能量受体不在同一条聚合物链上。在该实施方式中,能量供体为力致响应发光团,一旦能量供体和能量受体成功力活化,不需要外界光源就能实现荧光能量转移,由于栓系的存在,使聚合物在能量转移后的力学性能不受太大的影响;当聚合物链受力后距离增大时,能量供体和能量受体距离较远,以此可以调控能量转移的强度。
在本发明的另一个优选实施方式中(第九十种结构),所述的力致能量转移聚合物为交联结构;在聚合物链中含有一种二氧环丁烷门控复合力敏团和一种有机荧光团,且能量供体和能量受体不在同一条聚合物链上。在该实施方式中,能量供体为力致响应发光团,一旦能量供体和能量受体成功力活化,不需要外界光源就能实现荧光能量转移。通过选择门控力敏团的组成,可以更加灵活地调控二氧环丁烷的应力响应性,从而对能量转移进行有效控制;当聚合物链受力后距离增大时,能量供体和能量受体距离较远,以此可以调控能量转移的强度。
在本发明的另一个优选实施方式中(第九十一种结构),所述的力致能量转移聚合物为交联结构,在聚合物链中含有一种鲁米诺化学发光团和一种力敏团,且能量供体和能量受体不在同一条聚合物链上,其中能量供体为鲁米诺化学发光团。在该实施方式中,聚合物为交联结构,具有良好的力学性能和稳定性,方便制备成弹性体、普通固体、泡沫材料等形态的材料,由于栓系的存在,使聚合物在能量转移后的力学性能不受太大的影响;当聚合物链受力后距离增大时,能量供体和能量受体距离较远,以此可以调控能量转移的强度。
在本发明的另一个优选实施方式中(第九十二种结构),所述的力致能量转移聚合物为交联结构,其聚合物中含有一种能量供体和一种可以力致活化而直接和/或间接生成能量受体的力敏团,其中能量供体为无机荧光团。在该实施方式中,无机荧光团的荧光吸收能力强,转换率高,且物理化学性质稳定。
在本发明的另一个优选实施方式中(第九十三种结构),所述的力致能量转移聚合物为交联结构,其聚合物中含有一种能量供体和一种可以力致活化而直接和/或间接生成能量受体的力敏团,其中能量供体为无机上转换荧光团。在该实施方式中,无机上转换荧光团能够将低能量的光转移成高能量的光,可以调节光学性质,丰富光学性质。
在本发明的另一个优选实施方式中(第九十四种结构),所述的力致能量转移聚合物为交联结构,在聚合物中含有一种能量供体、一种非力致来源的能量受体和一种可以力致活化而直接和/或间接生成能量受体的力敏团,其中,其中能量供体为无机荧光团,非力致来源的能量受体为荧光团并且是一级能量受体,力致活化生成的能量受体为二级能量受体。在该实施方式中,无机荧光团的荧光吸收能力强,转换率高,且物理化学性质稳定。
在本发明的另一个优选实施方式中(第九十五种结构),所述的力致能量转移聚合物为交联结构,在聚合物中含有一种能量供体、一种非力致来源的能量受体和一种可以力致活化而直接和/或间接生成能量受体的力敏团,其中,其中能量供体为无机上转换荧光团,非力致来源的能量受体为荧光团并且是一级能量受体,力致活化生成的能量受体为二级能量受体。在该实施方式中,无机上转换荧光团能够将低能量的光转移成高能量的光,可以调节光学性质,丰富光学性质。
在本发明的另一个优选实施方式中(第九十六种结构),所述的力致能量转移聚合物为交联结构;其聚合物中含有一种无机上转换荧光团、生物荧光团和一种力敏团,其中,其中能量供体为无机上转换荧光团,生物荧光团是一级能量受体,力敏团为二级能量受体。在该实施方式中,无机上转换荧光团能够将低能量的光转移成高能量的光,可以调节光学性质,丰富光学性质,方便制备出生物医用材料。
在本发明的另一个优选实施方式中(第九十七种结构),所述的力致能量转移聚合物为交联结构,在聚合物链中含有一种能量供体、一种非力致来源的能量受体和一种可以力致活化而直接和/或间接生成能量受体的力敏团,其中,能量供体为荧光团,非力致来源的能量受体为荧光团并且是一级能量受体,力致活化生成的能量受体为二级能量受体,其中,一级能量转移发生在聚合物链内,二级能量转移发生在聚合物链间。在该实施方式中,聚合物中含有两种能量受体,本身就可以发生能量转移,在应力作用下二级能量受体能被活化,形成多级能量转移的效果;当聚合物链受力后距离增大时,可以调控二级能量转移的强度。
在本发明的另一个优选实施方式中(第九十八种结构),所述的力致能量转移聚合物为交联结构,在同一条聚合物链中含有一种能量供体、一种非力致来源的能量受体和一种可以力致活化而直接和/或间接生成能量受体的力敏团,其中,其中能量供体选自有机荧光团、有机金属荧光团、有机元素荧光团、生物荧光团、有机上转换荧光团、无机荧光团、无机上转换荧光团中的一种,非力致来源的能量受体为荧光团并且是一级能量受体,力致活化生成的能量受体为二级能量受体,其中,一级能量转移发生在聚合物链内,二级能量转移发生在聚合物链间。在该实施方式中,能量供体种类多样,具有较大的选择空间,且聚合物中含有两种能量受体,本身就可以发生能量转移,在应力作用下二级能量受体能被活化,形成多级能量转移的效果;当聚合物链受力后距离增大时,可以调控二级能量转移的强度。
在本发明的另一个优选实施方式中(第九十九种结构),所述的力致能量转移聚合物为交联结构,在同一条聚合物链中含有一种能量供体、一种非力致来源的能量受体和一种可以力致活化而直接和/或间接生成能量受体的力敏团,其中,其中能量供体选自有机荧光团、有机金属荧光团、有机元素荧光团、生物荧光团、有机上转换荧光团、无机荧光团、无机上转换荧光团中的一种,非力致来源的能量受体为荧光团并且是一级能量受体,力致活化生成的能量受体为二级能量受体,其中,一级能量转移发生在聚合物链间,二级能量转移发生在聚合物链内。在该实施方式中,能量供体种类多样,具有较大的选择空间,且聚合物中含有两种能量受体,本身就可以发生能量转移,在应力作用下二级能量受体能被活化,形成多级能量转移的效果;当聚合物链受力后距离增大时,可以调控一级能量转移的强度。
在本发明的另一个优选实施方式中(第一百种结构),所述的力致能量转移聚合物为交联结构,在同一条聚合物链中含有一种能量供体、一种非力致来源的能量受体和一种可以力致活化而直接和/或间接生成能量受体的力敏团,其中,其中能量供体为有机荧光团,非力致来源的能量受体为荧光团并且是一级能量受体,力致活化生成的能量受体为二级能量受体,其中,一级能量转移发生在聚合物链内,二级能量转移发生在聚合物链间。在该实施方式中,有机荧光团种类丰富,性质稳定,可以通过选择合适的有机荧光团调控聚合物本身的荧光性和能量转移效果;当聚合物链受力后距离增大时,可以调控二级能量转移的强度。
在本发明的另一个优选实施方式中(第一百零一种结构),所述的力致能量转移聚合物为交联结构,在同一条聚合物链中含有一种能量供体、一种非力致来源的能量受体和一种可以力致活化而直接和/或间接生成能量受体的力敏团,其中,其中能量供体为有机上转换荧光团,非力致来源的能量受体为荧光团并且是一级能量受体,力致活化生成的能量受体为二级能量受体,其中,一级能量转移发生在聚合物链间,二级能量转移发生在聚合物链内。在该实施方式中,有机上转换荧光团能够将低能量的光转移成高能量的光,可以调节光学性质,丰富光学性质;当聚合物链受力后距离增大时,可以调控一级能量转移的强度。
在本发明的另一个优选实施方式中(第一百零二种结构),所述的力致能量转移聚合物为交联结构;在同一条聚合物链中含有一种可以力致活化而直接和/或间接生成能量供体的力敏团、一种非力致来源的能量受体和一种可以力致活化而直接和/或间接生成能量受体的力敏团,其中能量供体为发光团,非力致来源的能量受体为荧光团并且是一级能量受体,力致活化生成的能量受体为二级能量受体,其中,一级能量转移发生在聚合物链内,二级能量转移发生在聚合物链间。在该实施方式中,能量供体和能量受体都由力致活化而生成,可以通过调控应力的大小来调节聚合物的荧光能量转移的灵敏度,且能量供体为发光团,一旦能量供体和能量受体成功力活化,不需要外界光源就能实现荧光能量转移。
本发明还可以有其他多种多样的实施方式,本领域技术人员可以根据本发明的逻辑和脉络合理地实现。
在本发明的实施方式中,连接所述力敏团和/或荧光团/发光团的聚合物链/链段的成分可以是小分子和/或聚合物链段。其中的聚合物链段,包括但不仅限于碳链高分子、碳杂链高分子、元素有机高分子、碳元素链高分子、元素有机杂链高分子、碳杂元素链高分子。其中,优选的聚合物链段包括但不仅限于如丙烯酸酯类聚合物、饱和烯烃类聚合物、不饱和烯烃类聚合物、聚苯乙烯类聚合物、含卤素的烯烃类聚合物、聚丙烯腈类聚合物、有机硅类聚合物、聚(2-唑啉)类聚合物、聚醚类聚合物、聚酯类聚合物、生物聚酯类聚合物、聚碳酸酯类聚合物等的均聚物、共聚物、改性物、衍生物等;其中,更优选自丙烯酸酯类聚合物、饱和烯烃类聚合物、有机硅类聚合物、聚醚类聚合物、聚酯类聚合物等的均聚物、共聚物、改性物、衍生物等。
在本发明的实施方式中,用于连接力敏团和/或荧光团/发光团的小分子和/或聚合物链段可以具有任意合适的拓扑结构,包括但不仅限于直链结构、支化结构(包括但不限于星状、H型、树枝状、梳状、超支化)、环状结构(包括但不限于单环、多环、桥环、嵌套环、轮环、索环)、二维/三维团簇结构及其两种或任几种的组合,优选为直链和支化结构。
本发明的实施方式中,用于连接力敏团的聚合物链段和/或小分子连接基,其可以直接选用商品化的原料,也可以通过任意合适的化学反应或聚合方法自行合成。
在本发明中,制备聚合物时,可根据制备工艺、成型过程以及使用性能要求等实际需要,有选择地添加或使用助剂、填料、溶胀剂来共同作为聚合物的配方组分,其可以改善材料加工性能、提高产品质量和产量,降低产品成本或者赋予产品某种特有的应用性能,但这些添加物或使用物并不是必须的。
其中,所述的助剂可包括但不限于下列一种或几种的组合,如合成助剂,包括催化剂、引发剂;稳定化助剂,包括抗氧化剂、光稳定剂、热稳定剂、分散剂、乳化剂、阻燃剂;改善力学性能的助剂,包括增韧剂、偶联剂;提高加工性能的助剂,包括溶剂、润滑剂、脱模剂、增塑剂、增稠剂、触变剂、流平剂;改变色光的助剂,包括着色剂、荧光增白剂、消光剂;其他助剂,包括抗静电剂、杀菌防霉剂、发泡剂、泡沫稳定剂、成核剂、流变剂等。
在本发明中,所述的填料,包括但不仅限于无机非金属填料、金属填料、有机填料、有机金属化合物填料。
所述的无机非金属填料,包括但不仅限于以下任一种或任几种:碳酸钙、陶土、硫酸钡、硫酸钙和亚硫酸钙、滑石粉、白炭黑、石英、云母粉、粘土、石棉、石棉纤维、正长石、白垩、石灰石、重晶石粉、石膏、二氧化硅、石墨、炭黑、石墨烯、氧化石墨烯、富勒烯、碳纳米管、黑磷纳米片、二硫化钼、、硅藻土、赤泥、硅灰石、硅铝炭黑、氢氧化铝、氢氧化镁、纳米Fe3O4颗粒、纳米γ-Fe2O3颗粒、纳米MgFe2O4颗粒、纳米MnFe2O4颗粒、纳米CoFe2O4颗粒、量子点(包括但不仅限于硅量子点、锗量子点、硫化镉量子点、硒化镉量子点、碲化镉量子点、硒化锌量子点、硫化铅量子点、硒化铅量子点、磷化铟量子点和砷化铟量子点)、上转换晶体颗粒(包括但不仅限于NaYF4:Er、CaF2:Er、Gd2(MoO4)3:Er、Y2O3:Er、Gd2O2S:Er、BaY2F8:Er、LiNbO3:Er,Yb,Ln、Gd2O2:Er,Yb、Y3Al5O12:Er,Yb、TiO2:Er,Yb、YF3:Er,Yb、Lu2O3:Yb,Tm、NaYF4:Er,Yb、LaCl3:Pr、NaGdF4:Yb,Tm@NaGdF4:Ln的核壳纳米结构、NaYF4:Yb,Tm、Y2BaZnO5:Yb,Ho、NaYF4:Yb,Er@NaYF4:Yb,Tm的核壳纳米结构、NaYF4:Yb,Tm@NaGdF4:Yb的核壳纳米结构)、油页岩粉、膨胀珍珠岩粉、氮化铝粉、氮化硼粉、蛭石、铁泥、白泥、碱泥、硼泥、玻璃微珠、树脂微珠、玻璃粉、玻璃纤维、碳纤维、石英纤维、炭芯硼纤维、二硼化钛纤维、钛酸钙纤维、碳化硅纤维、陶瓷纤维、晶须等。在本发明的一个实施方式中,优选具有导电性的无机非金属填料,包括但不仅限于石墨、炭黑、石墨烯、碳纳米管、碳纤维,方便获得导电性和/或具有电热功能的复合材料。在本发明的另一个实施方式中,优选具有在红外和/或近红外光作用下具有发热功能的非金属填料,包括但不仅限于石墨烯、氧化石墨烯、碳纳米管、黑磷纳米片、纳米Fe3O4,方便获得可利用红外和/或近红外光进行加热的复合材料。在本发明的另一个实施方式中,优选具有导热性的无机非金属填料,包括但不仅限于石墨、石墨烯、碳纳米管、氮化铝、氮化硼、碳化硅,方便获得导热功能的复合材料。
所述的金属填料,包括金属化合物,包括但不仅限于以下任一种或任几种:金属粉末、纤维,其包括但不仅限于铜、银、镍、铁、金等及其合金的粉末、纤维;纳米金属颗粒,其包括但不仅限于纳米金颗粒、纳米银颗粒、纳米钯颗粒、纳米铁颗粒、纳米钴颗粒、纳米镍颗粒、纳米CoPt3颗粒、纳米FePt颗粒、纳米FePd颗粒、镍铁双金属磁性纳米颗粒以及其他在红外、近红外、紫外、电磁至少一种作用下可以发热的纳米金属颗粒等;液态金属,其包括但不仅限于汞、镓、镓铟液态合金、镓铟锡液态合金、其它镓基液态金属合金。在本发明的一个实施方式中,优选可以进行电磁和/或近红外加热的填料,包括但不仅限于纳米金、纳米银、纳米钯,以便进行遥感加热。在本发明的另一个实施方式中,优选液态金属填料,可以在增强柔性基材的导热、导电性能的同时保持基材的柔性和延展性。
所述的有机填料,包括但不仅限于以下任一种或任几种:①天然有机填料;②合成树脂填料;③合成橡胶填料;④合成纤维填料;⑤可发泡聚合物颗粒;⑥共轭高分子;⑦有机功能染料/颜料。具有包括紫外吸收、荧光、发光、光热等性能的有机填料对本发明具有重要意义,可以充分利用其性能获得多功能性。
所述的有机金属化合物填料,其中含有金属有机配合物成分,其中金属原子与碳原子直接相连成键(包括配位键和sigma键等),其可以是小分子或大分子,其可以是无定型或晶体结构。金属有机化合物往往优异的性能,包括紫外吸收、荧光、发光、磁性、催化性、光热、电磁热等性能。
其中,填料类型不限定,主要根据所需求的材料性能而定,优选碳酸钙、粘土、炭黑、石墨烯、(中空)玻璃微珠、纳米Fe3O4颗粒、纳米二氧化硅、量子点、上转换金属颗粒、发泡微球、可发泡颗粒、玻璃纤维、碳纤维、金属粉、纳米金属颗粒、合成橡胶、合成纤维、合成树脂、树脂微珠、有机金属化合物、具有光热性能的有机材料。所用的填料用量没有特别限定,一般为1-30wt%。在本发明的实施方式中,填料也可以选择性地通过改性再进行分散复合或直接连接入聚合物链,可以有效提高分散性、相容性和填充量等,特别是对于光热、电磁热等作用时具有重要意义。
其中,所述的溶胀剂可包括但不限于水、有机溶剂、离子液体、齐聚物、增塑剂。其中,齐聚物也可以视为增塑剂。
其中,所述的溶胀剂中的离子液体一般由有机阳离子和无机阴离子组成,作为举例,阳离子选自包括但不限于烷基季铵离子、烷基季瞵离子、1,3-二烷基取代的咪唑离子、N-烷基取代的吡啶离子等;阴离子选自包括但不限于为卤素离子、四氟硼酸根离子、六氟磷酸根离子、也有CF3SO3 -、(CF3SO2)2N-、C3F7COO-、C4F9SO3 -、CF3COO-、(CF3SO2)3C-、(C2F5SO2)3C-、(C2F5SO2)2N-、SbF6 -、AsF6 -等。本发明所使用的离子液体中,阳离子优选咪唑阳离子,阴离子优选六氟磷酸根离子和四氟硼酸根离子。
在本发明的实施方式中,所述的力致响应性聚合物的形态可以是普通固体、凝胶(包括水凝胶、有机凝胶、齐聚物溶胀凝胶、增塑剂溶胀凝胶、离子液体溶胀凝胶)、弹性体、泡沫材料等,其中,普通固体和泡沫材料中含有的可溶解小分子量成分含量一般不高于10wt%,而凝胶中含有的小分子量成分含量一般不低于50wt%。普通固体的形状和体积比较固定,具有更好的机械强度,可以不受有机溶胀剂或水的约束。弹性体具有普通固体的普遍性质,但同时具有较好的弹性,并且比较柔软。凝胶通常柔软度更高、固含量更低,溶胀剂具有传导、输送等功能,具有突出的优势。泡沫材料则具有密度低、轻便、比强度高的优点,还可以克服部分普通固体的脆性和有机凝胶的机械强度偏低的问题,软泡材料还具有良好的弹性以及柔软舒适的特性。不同形态的材料可以在不同的领域具有合适的用途。
在本发明的实施方式中,聚合物凝胶可以通过在溶胀剂(包括水、有机溶剂、齐聚物、增塑剂、离子液体中之一或其组合)中进行交联获得,也可以在聚合物制备完成后再利用溶胀剂进行溶胀获得。当然,本发明不仅限与此,本领域技术人员可以根据本发明的逻辑和脉络,合理有效地实现。
在聚合物的制备过程中,主要采用机械发泡法、物理发泡法、化学发泡法三种方法对其进行发泡。
其中,所述的机械发泡法,是在聚合物的制备过程中借助强烈搅拌把大量空气或其他气体引入聚合物的乳液、悬浮液或溶液中使之成为均匀的泡沫体,然后经过物理或化学变化使之成型而成为泡沫材料。为缩短成型周期可通入空气和加入乳化剂或表面活性剂。
其中,所述的物理发泡法,是在聚合物的制备过程中利用物理原理来实现聚合物的发泡,其包括但不仅限于以下方法:(1)惰性气体发泡法,即在加压情况下把惰性气体压入熔融聚合物或糊状物料中,然后减压升温,使溶解的气体膨胀而发泡;(2)利用低沸点液体蒸发气化发泡,即把低沸点液体压入聚合物中或在一定的压力、温度状况下,使液体溶入聚合物(颗粒)中,然后将聚合物加热软化,液体也随之蒸发气化而发泡;(3)溶出法,即用液体介质浸入聚合物中溶解掉事先所添加的固体物质,使聚合物中出现大量孔隙而呈发泡状,如将可溶性物质食盐等先与聚合物混合,等到成型为制品后,再将制品放在水中反复处理,把可溶性物质溶出,即得到开孔型泡沫制品;(4)中空微球法,即在材料中加入中空微球后经复合而成为闭孔型泡沫聚合物;(5)填充可发泡颗粒法,先混合填充可发泡颗粒,在成型或混合过程中使可发泡颗粒发泡以活动发泡的聚合物材料;其中,优选利用在聚合物中溶入惰性气体和低沸点液体的方法进行发泡。采用物理发泡法,具有操作中毒性较小,发泡原料成本较低,发泡剂无残留体等优点。此外,还可以采用冷冻干燥法制备。
其中,所述的化学发泡法,是在聚合物发泡过程中伴随着化学反应,产生气体而发泡的方法,其包括但不仅限于以下两种方法:(1)热分解型发泡剂发泡法,即利用化学发泡剂加热后分解放出的气体进行发泡。(2)聚合物组分间相互作用产生气体的发泡法,即利用发泡体系中的两个或多个组分之间发生的化学反应,生成惰性气体(如二氧化碳或氮气)致使聚合物膨胀而发泡。发泡过程中为控制聚合反应和发泡反应平衡进行,为保证制品有较好的质量,一般加入少量催化剂和泡沫稳定剂(或表面活性剂)。其中,优选利用在聚合物中添加化学发泡剂的方法进行发泡。
在聚合物的制备过程中,本领域的技术人员可根据实际制备情况以及目标聚合物性能选择合适的发泡方法以及泡沫材料成型方法对其泡沫材料进行制备。
在本发明的实施方式中,聚合物泡沫材料的结构涉及开孔结构、闭孔结构、半开半闭结构三种。开孔结构中,泡孔与泡孔之间互相连通,或完全连通,单维或三维都能通过气体或液体,泡孔径为0.01-3mm不等。闭孔结构,具有独立泡孔结构,内部泡孔与泡孔之间有壁膜隔开,绝大多数都不相互连通,泡孔径为0.01-3mm不等。所含有的泡孔既有相互连通又有互不连通的结构则为半开孔结构。对于己形成闭孔的泡沫结构,也可借助机械施压或化学方法使其成为开孔结构,本领域的技术人员可依据实际需要进行选择。
在本发明的实施方式中,聚合物泡沫材料按照其硬度分类,可分为软质、硬质和半硬质三类:(1)软质泡沫,在23℃和50%的相对湿度下,泡沫塑料的弹性模量小于70MPa;(2)硬质泡沫,在23℃和50%的相对湿度下,弹性模量大于700MPa;(3)半硬质(或半软质)泡沫,介于以上两类之间的泡沫体,其弹性模量介于70MPa和700MPa之间。
在本发明的实施方式中,聚合物泡沫材料按照其密度又可分为低发泡、中发泡和高发泡。低发泡的泡沫材料,其密度大于0.4g/cm3,发泡倍率小于1.5;中发泡的泡沫材料,其密度为0.1~0.4g/cm3,发泡倍率为1.5~9;而高发泡的泡沫材料,其密度小于0.1g/cm3,发泡倍率大于9。
本领域的技术人员可根据实际条件及需求选择合适的发泡方法、成型方法制备聚合物泡沫制品。
在力致能量转移聚合物的制备过程中,对聚合物各组分原料的添加量并未做特别的限定,本领域的技术人员可根据实际制备情况以及目标聚合物性能进行调整。
本发明中的力致能量转移聚合物由于含有不同种类的力敏团、荧光团以及发光团,能够体现出具有不同的力致能量转移特性,从而体现出可调节性、可视性等独特的性能;通过合适的组分选择和配方设计,所得的聚合物材料可广泛应用于功能涂层、生命科学、能量转移材料、定量检测材料、传感器材料、生物分析材料等领域。
例如,利用力敏团的力致荧光响应性,可以制备出具有破坏警示的荧光功能涂层,在受到刮擦时能够体现出不同的荧光特性,方便进行维护,同时延长涂层的使用寿命,通过合理地选择和配方设计,可以实现各种各样的能量转移效果,能够实现仿生的变色涂层甚至隐形涂层的制备;通过将力敏团和荧光性质结合起来,能够通过外界机械力合理地调控聚合物的荧光性质,通过机械力来控制荧光团之间的荧光能量转移,使聚合物的应用更加广泛和智能;将聚合物的荧光效应和力敏效应结合起来,使得聚合物的能量转移具有应力响应性,使其具有可控性,可以制备成高荧光性质的传感器以及用于各种物质的检测。
再例如,在生命科学领域中,通过力致能量转移聚合物能够检测活体中生物大分子纳米级距离和纳米级距离的变化,可用于检测某一细胞中两个蛋白质分子是否存在直接的相互作用,在检测领域的应用中,可以通过能量转移来检测出混合物中某种物质的含量和分布,并且可以利用力敏团来进行更细致的成分定量分析;利用能量转移能够增强/减弱荧光的强度,基于能量转移机理的检测技术具备高灵敏度、高分辨率、操作简单方便等优点。
此外,本发明中的力致能量转移聚合物还可根据其所体现出的性能应用于其他各类合适的领域,本领域技术人员可以根据实际需要,予以扩展和实施。
下面结合一些具体实施方式对本发明所述的力致能量转移聚合物做进一步描述。具体实施例为进一步详细说明本发明,非限定本发明的保护范围。
实施例1
Figure BDA0001933288130002011
将10g罗丹明6G(10g,20.8mmol)溶于160mL乙腈,向该深红色溶液中加入3.7mL乙二胺,该反应混合物逐渐变得不均匀并失去颜色,回流2h后,将反应混合物冷却至室温,过滤固体并彻底洗涤用水洗涤并真空干燥,制得化合物(a)。将化合物(a)和4-硝基-1,8-萘二甲酸酐在甲醇中回流24h,制得化合物(b)。将化合物(b)和N,N-甲基乙二胺在20℃的DMF溶液中回流24h后,制得化合物(c)。将4g化合物(c)和9.6g K2CO3加入到40mL氯乙醇中,将反应混合物在100℃加热24小时,过量的氯乙醇在真空下蒸发,将残余物倒入用CH2Cl2萃取三次制得化合物(d)。取1摩尔当量单端溴基聚乙二醇(分子量10000)置于DMF溶液中,并加入10摩尔当量碳酸钾,溶解完全后,边搅拌边加入1摩尔当量化合物(d),室温下搅拌反应24h后,除去溶剂,制得一种凝胶状聚合物。在正常情况下,用450nm的蓝光照射该聚合物时,聚合物显现的颜色是520nm的黄光;当聚合物在受力挤压后,用450nm的蓝光照射该聚合物能发射出550nm的红光,而且红光的程度与聚合物受力的大小成正比。该聚合物可用于应力的检测领域。
实施例2
Figure BDA0001933288130002012
称取1摩尔当量螺吡喃化合物(a)、1摩尔当量化合物(b)、1摩尔当量乙二醇置于反应容器中,以DMF作为溶剂,并加入10摩尔当量碳酸钾,溶解完全后,在室温下搅拌反应24h,除去溶剂后,制得产物1。将1摩尔当量产物1和1摩尔当量单端溴基聚丁二醇(分子量1000),置于DMF溶液中,并加入10摩尔当量碳酸钾,溶解完全后,反应结束后,除去溶剂,烘干后制得一种聚合物粉末,当受到研磨时,其颜色会逐渐变成黄色。在一般情况下,用500nm的光源照射聚合物时,其发出的是黄色的荧光;而在受力后,用500nm的光源照射聚合物,所发射出的是红色的荧光,发生的能量转移的现象。利用这种现象,可将该聚合物用于防伪材料进行使用。
实施例3
Figure BDA0001933288130002021
称取1摩尔当量二氧环丁烷化合物(a)和1摩尔当量香豆素化合物(b)放入反应器中,以二氯甲烷为溶剂,并加入0.01摩尔当量N,N-二异丙基碳二亚胺、0.01摩尔当量二苯基-4-苯硫基代苯基硫鎓盐,使反应体系在50℃下搅拌反应24h,除去溶剂后,制得产物1。取1摩尔当量产物1和2摩尔当量1,6-己二酸,以二氯甲烷为溶剂,并加入0.01摩尔当量N,N-异丙基碳二亚胺、0.01摩尔当量二苯基-4-苯硫基代苯基硫鎓盐,使反应体系在50℃下搅拌反应24h,除去溶剂后制得产物2。取1摩尔当量产物2和1摩尔当量分子量2000的聚丁二醇,以二氯甲烷为溶剂,并加入0.01摩尔当量N,N-二异丙基碳二亚胺、0.01摩尔当量二苯基-4-苯硫基代苯基硫鎓盐,使反应体系在50℃下搅拌反应24h,除去溶剂后,将反应物倒入特定模具中,冷却后制得一种透明薄膜。该薄膜在伸长率2.5%左右的时候,会发出蓝色的光,利用这种机械发光,可将其作为一种覆盖膜进行使用,在应力紧张的地方会发光进行警示。
实施例4
Figure BDA0001933288130002022
称取1摩尔当量螺恶嗪化合物(a)和1摩尔当量罗丹明化合物(b)放入反应瓶中,以DMF作为溶剂,加入1摩尔当量1,2-二溴乙烷和10摩尔当量碳酸钾,搅拌反应24h后,除去溶剂,制得产物1。在反应器中加入50质量份分子量2000的聚丁二醇、7质量份产物1、0.05质量份的二乙基甲苯二胺(DETDA)、0.02质量份的有机硅油、3质量份玻璃纤维、3质量份纳米滑石粉、2质量份中空玻璃微珠、0.5质量份的N-乙基吗啉、3质量份的1,2-二溴乙烷、10质量份的碳酸钾,以DMF为溶剂,搅拌溶解混合均匀后,继续搅拌反应24h,将反应液倒入模具中,冷却后即制得一种胶状聚合物。在应力和松弛的不同状态下,该聚合物具有不同的荧光颜色,可将其用于承重指示胶,超过一定负荷时,通过颜色变化和荧光改变来进行警示。
实施例5
Figure BDA0001933288130002023
称取1摩尔当量单金刚烷二氧环丁烷(a)和1摩尔当量螺吡喃化合物(b)放入反应器中,以二氯甲烷为溶剂,并加入3摩尔当量的1,6己二酸、0.01摩尔当量N,N-二异丙基碳二亚胺、0.01摩尔当量二苯基-4-苯硫基代苯基硫鎓盐,使反应体系在50℃下搅拌反应24h,除去溶剂后,制得产物1。取1摩尔当量产物1和1摩尔当量分子量2000的聚戊二醇,以二氯甲烷为溶剂,并加入0.01摩尔当量N,N-异丙基碳二亚胺、0.01摩尔当量二苯基-4-苯硫基代苯基硫鎓盐,使反应体系在50℃下搅拌反应24h,除去溶剂后,将反应物倒入模具中,冷却后制得一种聚合物弹性体。该弹性体在伸长率2.5%左右的时候,会发出绿色的光,当薄膜继续拉伸时,光的颜色逐渐变成红色,利用这种光的颜色随伸长率变化的现象,可将其作为一种应力警示材料进行使用。
实施例6
Figure BDA0001933288130002031
称取1摩尔当量有机金属荧光团化合物(a)和1摩尔当量螺吡喃化合物(b)放入反应器中,以二氯甲烷为溶剂,并加入0.01摩尔当量N,N-二异丙基碳二亚胺、0.01摩尔当量二苯基-4-苯硫基代苯基硫鎓盐,使反应体系在50℃下搅拌反应24h,除去溶剂后,制得产物1。取1摩尔当量产物1和4摩尔当量单端羧基聚四氢呋喃(分子量1000),以甲苯为溶剂,并加入0.01摩尔当量N,N-二异丙基碳二亚胺、0.01摩尔当量二苯基-4-苯硫基代苯基硫鎓盐,使反应体系在50℃下搅拌反应24h,反应结束后,将反应物溶液涂抹在纸板上,烘干后会形成一层聚合物薄膜。该聚合物薄膜在深直状态下为透明无色,在弯曲处会具有不同的颜色及荧光颜色的变化,可将其用于防伪的指示标识。
实施例7
Figure BDA0001933288130002032
称取1摩尔当量2,1,3-苯并恶二唑-4,7-二羟甲基和1摩尔当量螺噻喃化合物(b)放入反应器中,以DMF为溶剂,加入0.01摩尔当量三乙胺,升温至60℃,边搅拌边加入3摩尔当量1,2-二溴乙烷,反应24h后,加入1摩尔当量分子量为2000的聚四氢呋喃搅拌均匀,继续反应24h后,取10g反应物置于容器中,然后加入31.5g水、2g椰子油二乙醇酰胺、1g十二烷基苯磺酸钠、0.3g防霉剂Z、1g聚丙烯酸酯、1g消泡剂,搅拌10min后,加入5g钛白粉、3g立德粉、1g丙二醇、11g轻质碳酸钙、1g光稳定剂770、2g珠光粉、4g滑石粉、0.2g六偏磷酸钠、1.5g甲基纤维素、1g三氟甲磺酸银,高速分散30min后,搅拌均匀并用水调节粘度,即制得一种聚合物乳液。该乳液可以作为涂料使用,当基材在热力学下发生微小形变时,涂层的颜色会发生变化,用一定波长的光照射涂层时会发射出颜色不同的荧光,这方便了材料的检测维护。
实施例8
Figure BDA0001933288130002033
将10g抗坏血酸钠和28g五水硫酸铜的水溶液加到含有35.6g化合物(a)和18g化合物(b)的二氯甲烷溶液中。在氮气保护下,混合物室温搅拌过夜。然后二氯甲烷和水加到上述溶液中,分离出二氯甲烷层,水洗两次,并用无水硫酸钠干燥。减压条件下蒸除溶剂,制得产物1。取1摩尔当量产物1和2摩尔当量1,4-丁二酸,以甲苯为溶剂,并加入0.01摩尔当量N,N-二异丙基碳二亚胺、0.01摩尔当量二苯基-4-苯硫基代苯基硫鎓盐,使反应体系在50℃下搅拌反应24h,反应结束后,除去溶剂,制得产物2。取1摩尔当量产物2和1摩尔当量分子量200的聚丁二醇,以二氯甲烷为溶剂,并加入0.01摩尔当量N,N-二异丙基碳二亚胺、0.01摩尔当量二苯基-4-苯硫基代苯基硫鎓盐,使反应体系在50℃下搅拌反应24h,除去溶剂后,制得一种聚合物粉末。该聚合物粉末在研磨后和研磨前具有不同的颜色和荧光现象,可将其用于信息收集和记录。
实施例9
Figure BDA0001933288130002041
称取1摩尔当量的螺吡喃化合物(a)和3摩尔当量丙烯酸甲酯置于反应器中,以二氯甲烷为溶剂,加入0.1摩尔当量的CaAl2O4:Eu无机荧光物质,搅拌均匀后加入0.01摩尔当量的AIBN,升温至80℃,反应4h后,将反应液平涂在光滑表面上,溶剂挥发后,制得一种聚合物薄膜,当用力压该薄膜时,其颜色会变成蓝紫色。在薄膜受力前用330nm的光照射薄膜时,其会发出绿色的荧光;薄膜受力后用相同波长的光照射时,其发出的是橙红色的荧光。由于其荧光颜色的可变性,可将其用于压花装饰材料。
实施例10
Figure BDA0001933288130002042
称取1摩尔当量的螺恶嗪化合物(a)和3摩尔当量丙烯酸甲酯置于反应器中,以二氯甲烷为溶剂,加入0.1摩尔当量的NaYF4:Yb,Tm无机上转换荧光物质,搅拌均匀后加入0.01摩尔当量的AIBN,升温至80℃,反应4h后,将反应液平涂在光滑表面上,溶剂挥发后,制得一种聚合物薄膜,当用力压该薄膜时,其颜色会变成蓝紫色。在薄膜受力前用980nm的光照射薄膜时,其会发出蓝色的荧光;薄膜受力后用相同波长的光照射时,其发出的是鲜红色的荧光。由于其能够将肉眼不可见的红外光转化为肉眼可见的彩色光,可以将其制成红外光的探测材料。
实施例11
Figure BDA0001933288130002043
将0.1摩尔当量抗坏血酸钠和0.1摩尔当量五水硫酸铜的水溶液加到含有1摩尔当量化合物(a)、1摩尔当量化合物(b)和1摩尔当量化合物(c)的二氯甲烷溶液中。在氮气保护下,混合物室温搅拌过夜。然后二氯甲烷和水加到上述溶液中,分离出二氯甲烷层,水洗两次,并用无水硫酸钠干燥。减压条件下蒸除溶剂,制得产物1。将1摩尔当量产物1、1.1摩尔当量单巯基封端的聚二甲基硅氧烷(分子量5000),加入到反应器中,反应2h后冷却后制的一种胶状物。在松弛状态下,该密封胶具有多个光谱吸收峰和发射峰,当受力挤压时,其仅在380nm处具有吸收峰,并在发射出橙红色的光。可将其作为信息存储或逻辑运算材料进行使用。
实施例12
Figure BDA0001933288130002044
称取1摩尔当量有机金属荧光团化合物(a)和4摩尔当量化合物(b)放入反应器中,以二氯甲烷为溶剂,并加入0.02摩尔当量N,N-二异丙基碳二亚胺、0.02摩尔当量二苯基-4-苯硫基代苯基硫鎓盐、0.05摩尔当量抗氧剂CA,使反应体系在50℃下搅拌反应24h,除去溶剂后,制得产物1。称取1摩尔当量产物1和4摩尔当量螺吡喃化合物(c),以二氯甲烷为溶剂,并加入0.05摩尔当量抗氧剂CA,搅拌均匀后,将反应物置于300nm紫外光下照射30min,制的产物2。称取1摩尔当量产物2和4摩尔当量单端羧基聚硅氧烷(分子量1500),并加入0.02摩尔当量N,N-二异丙基碳二亚胺、0.02摩尔当量二苯基-4-苯硫基代苯基硫鎓盐,在室温下搅拌反应24h,除去溶剂后,制得一种膏状聚合物。该膏状聚合物具有一定的疏水性,且在挤压的时候会发生变色现象,在380nm紫光的照射下,随着受力的变化会导致其荧光从橙黄色向橙红色的转变,可将其作为一种疏水填缝膏进行使用。
实施例13
Figure BDA0001933288130002051
将1摩尔当量罗丹明6G溶于乙腈,向该深红色溶液中加入1摩尔当量乙二胺,该反应混合物逐渐变得不均匀并失去颜色,回流2h后,将反应混合物冷却至室温,过滤固体并彻底洗涤用水洗涤并真空干燥,制得化合物(a)。将化合物(a)和4-硝基-1,8-萘二甲酸酐在甲醇中回流24h,制得化合物(b)。将化合物(b)和N,N-二甲基乙二胺在20℃的DMF溶液中回流24h后,制得化合物(c)。将1摩尔当量化合物(c)和0.5摩尔当量K2CO3加入到氯乙醇中,将反应混合物在100℃加热24小时,过量的氯乙醇在真空下蒸发,将残余物倒入用CH2Cl2萃取三次制得化合物(d)。将1摩尔当量化合物(d)和3摩尔当量化合物(e)放置如反应瓶中,以二氯甲烷为溶剂,加入0.02摩尔当量N,N-二异丙基碳二亚胺、0.02摩尔当量二苯基-4-苯硫基代苯基硫鎓盐,室温下搅拌24,除去溶剂,制得产物1。取100g单端异氰酸酯基聚乙二醇(分子量10000)置于甲苯溶液中,加入0.5g三乙胺作为催化剂,然后升温至60℃,边搅拌边加入10g产物1,反应2h后,除去溶剂,制得一种凝胶状聚合物。在正常情况下,用350nm的紫外光照射该聚合物时,聚合物显现的颜色是520nm的绿光;当聚合物在受力挤压后,用350nm的紫外光照射该聚合物能发射出610nm的橙色光,而且橙色光的程度与聚合物受力的大小成正比。该聚合物可以用于紫外线的检测以及应力检测材料。
实施例14
Figure BDA0001933288130002052
称取1摩尔当量化合物(b)和2摩尔当量化合物(d)放入反应器中,以二氯甲烷为溶剂,并加入0.02摩尔当量N,N-二异丙基碳二亚胺、0.02摩尔当量二苯基-4-苯硫基代苯基硫鎓盐,使反应体系在室温下搅拌反应24h,除去溶剂后,制得产物1。将0.2摩尔当量抗坏血酸钠和0.2摩尔当量五水硫酸铜的水溶液加到含有2摩尔当量产物1和1摩尔当量化合物(c)的二氯甲烷溶液中。在氮气保护下,混合物室温搅拌过夜。然后二氯甲烷和水加到上述溶液中,分离出二氯甲烷层,水洗两次,并用无水硫酸钠干燥。减压条件下蒸除溶剂,制得产物2。将0.1摩尔当量产物2、0.05摩尔当量1,4-丁二醇、0.01摩尔当量三乙胺、0.2摩尔当量敏化剂化合物(a)加入到反应器中,混合均匀后加入0.1摩尔当量分子量5000的单端羧基封端的聚乙二醇,升温至60℃,反应2h后,将反应物倒入模具中,冷却后制的一种聚酯胶状物。在松弛状态下,用550nm的光照射它会发射出580nm的黄色荧光,当受力挤压时,用550nm的光照射它会发出660nm的红色荧光。可将其作为逻辑材料或应力检测材料进行使用。
实施例15
Figure BDA0001933288130002053
称取1摩尔当量的螺吡喃化合物(a)和1.1摩尔当量1,6-己二酸置于反应器中,以二氯甲烷为溶剂,加入0.1摩尔当量的Tb3Al5O12:Ce无机荧光物质,搅拌均匀后加入0.02摩尔当量N,N-二异丙基碳二亚胺、0.02摩尔当量二苯基-4-苯硫基代苯基硫鎓盐,室温下搅拌反应24h后,将反应液平涂在光滑表面上,溶剂挥发后,制得一种聚合物薄膜,当用力压该薄膜时,其颜色会变成橙红色。在薄膜受力前用460nm的光照射薄膜时,其会发出黄色的荧光;薄膜受力后用相同波长的光照射时,其发出的是橙红色的荧光。由于其荧光颜色的可变性,可将其用于外观装饰材料。
实施例16
Figure BDA0001933288130002061
称取1摩尔当量的有机荧光化合物(a)和1摩尔当量螺吡喃化合物(b)置于反应器中,以二氯甲烷为溶剂,搅拌均匀后加入0.01摩尔当量N,N-二异丙基碳二亚胺、0.01摩尔当量二苯基-4-苯硫基代苯基硫鎓盐,室温下搅拌反应24h后,除去溶剂,制得产物1。称取1.1摩尔当量分子量为2000的巯基封端的聚二甲基硅氧烷和1摩尔当量的产物1放入反应器中,以二氯甲烷为溶剂,并加入0.05摩尔当量的抗氧剂1010、0.05摩尔当量的光引发剂酮戊二酸和无机上转换荧光团YF3:Er,Yb,将其置于300nm紫外光下照射30min,然后除去溶剂,制的一种聚二甲基硅氧烷弹性体,在受力挤压得情况下,该材料可以将980nm的红外光转化为660nm的可见红光,可将其作为具有夜视功能的材料进行使用。在松弛情况下,其可以将980nm的红外光转化为568nm的青绿色光,所以其也可以作为应力警示材料进行使用。
实施例17
Figure BDA0001933288130002062
称取1摩尔当量化合物(a)、1摩尔当量化合物(b)和1摩尔当量化合物(c)放入反应器中,以二氯甲烷为溶剂,并加入0.02摩尔当量N,N-二异丙基碳二亚胺、0.02摩尔当量二苯基-4-苯硫基代苯基硫鎓盐,使反应体系在室温下搅拌反应24h,除去溶剂后,制得产物1。称取1.1摩尔当量分子量为2000的巯基封端的聚四氢呋喃和1摩尔当量的产物1放入反应器中,以二氯甲烷为溶剂,并加入0.05摩尔当量的抗氧剂1010、0.05摩尔当量的光引发剂酮戊二酸,将其置于300nm紫外光下照射30min,将反应液平涂在光滑表面上,溶剂挥发后,制得一种聚合物薄膜。该薄膜在接触到氧化剂后,会发出绿色的荧光,当受到挤压或拉伸后,绿色的荧光转变为橙红色的荧光,可将其用于伤口愈合情况的指示材料。
实施例18
Figure BDA0001933288130002063
称取1摩尔当量化合物(a)、1.1摩尔当量1,6-己二酸,以二氯甲烷为溶剂,并加入0.01摩尔当量N,N-二异丙基碳二亚胺、0.01摩尔当量二苯基-4-苯硫基代苯基硫鎓盐,使反应体系在50℃下搅拌反应24h,除去溶剂后制得产物1。取1摩尔当量产物1和1.1摩尔当量分子量2000的聚戊二醇,以二氯甲烷为溶剂,并加入0.01摩尔当量N,N-二异丙基碳二亚胺、0.01摩尔当量二苯基-4-苯硫基代苯基硫鎓盐和0.5摩尔当量长余辉无机荧光团Ca2Si5N8:Eu,使反应体系在室温下搅拌反应24h,除去溶剂后,将反应物倒入特定模具中,冷却后制得一种透明薄膜。该薄膜在伸长率2.5%左右的时候,会长时间发出红橙色的光,利用这种机械发光,可将其作为一种防刮擦膜进行使用,在薄膜受到刮擦的地方会长时间地发出荧光进行警示。
实施例19
Figure BDA0001933288130002071
称取1摩尔当量的力敏化合物(a)和1.1摩尔当量有机元素荧光化合物(b)置于反应器中,以二氯甲烷为溶剂,搅拌均匀后加入0.01摩尔当量N,N-二异丙基碳二亚胺、0.01摩尔当量二苯基-4-苯硫基代苯基硫鎓盐,室温下搅拌反应24h后,除去溶剂,制得产物1。称取1摩尔当量产物1和1.1摩尔当量聚四氢呋喃(分子量5000),以DMF为溶剂,并加入20摩尔当量碳酸钾,溶解完全后,继续搅拌反应24h,制得一种胶状物。该聚合物在2%应变的时候就会发出黄橙色的光,可将其用于门窗框架填缝胶,当框架有形变时,在形变出就会发光,提醒用户注意维护更换,杜绝安全隐患。
实施例20
Figure BDA0001933288130002072
称取2摩尔当量螺吡喃化合物(a)和1摩尔当量有机荧光团化合物(b),以DMF为溶剂,并加入20摩尔当量碳酸钾,溶解完全后,在室温下搅拌2天,然后用足量的去离子水和二氯甲烷进行萃取,并用氯化钠水溶液洗涤,最后用硫酸镁进行干燥,制得产物1。取1摩尔当量产物1和1摩尔当量分子量10000的聚四氢呋喃,以二氯甲烷为溶剂,并加入0.01摩尔当量N,N-二异丙基碳二亚胺、0.01摩尔当量二苯基-4-苯硫基代苯基硫鎓盐,使反应体系在50℃下搅拌反应24h,除去溶剂后,将反应物倒入特定模具中,冷却后制得一种透明薄膜。用430nm的光照射薄膜时,在松弛状态下薄膜发射的是橙黄色的荧光,在拉伸紧绷状态下,薄膜发出的是橙红色的荧光,利用这种特性,可将其用于精密仪器的水平性指示标识,在仪器水平状态下和倾斜状态下,薄膜的荧光颜色会发生变化。
实施例21
Figure BDA0001933288130002073
将0.5摩尔当量化合物(a)、0.5摩尔当量化合物(b)、1摩尔当量分子量1000的聚乙二醇和1.9摩尔当量1,6-己二酸,以二氯甲烷为溶剂,并加入0.01摩尔当量N,N-二异丙基碳二亚胺、0.01摩尔当量二苯基-4-苯硫基代苯基硫鎓盐,使反应体系在常温下搅拌反应24h,除去溶剂后制得一种胶状聚合物。在本实施例中,在325nm的紫外光下,该聚合物出现荧光现象,挤压该胶状物时,该胶状物开始出现紫色的荧光,持续的挤压应力下,聚合物的荧光颜色逐渐变成黄绿色,出现了能量转移现象,可将其制成一种玻璃填缝胶进行使用,当外界应力过大时,其发出显眼的绿色荧光进行警示。
实施例22
Figure BDA0001933288130002074
取0.1摩尔当量化合物(a)、1摩尔当量苯乙烯放入反应器中,并加入0.01摩尔当量引发剂AIBN,用氮气进行鼓泡除氧30min,然后将反应器放在65℃油浴锅中搅拌聚合4h,制得产物1。取1摩尔当量产物1溶于DMF中,并用氮气鼓泡除氧15分钟,然后将1摩尔当量叠氮化钠加入到溶液中,将反应液在氮气气氛和室温下搅拌24h,制得产物2。将1摩尔当量PMDETA和1摩尔当量CuBr溶解在DMF溶剂中形成催化剂络合溶液,并在80℃下除氧密封。将0.06摩尔当量产物2溶解在适量DMF中,并循环除氧,然后将其缓慢地滴加到催化剂络合溶液中,并持续搅拌8h,反应完成后,除去溶剂和杂质后制得一种聚合物固体粉末。该聚合物粉末在研磨的时候其会发出红色的荧光,可将其作为防伪验证材料进行使用。
实施例23
Figure BDA0001933288130002081
称取1摩尔当量化合物(a)在反应器里溶于适量的甲苯溶剂中;称取4摩尔当量丙烯酸甲酯溶于足量的甲苯中,用氮气鼓泡除氧后,将化合物(a)溶液滴加到丙烯酸甲酯溶液中,并保持搅拌,滴加完毕后,继续在室温下搅拌反应24h,然后除去溶剂和杂质,制得产物1。称取1摩尔当量产物1在反应器里溶于适量的甲苯溶剂中;称取4摩尔当量氨基封端的聚乙二醇(分子量2000)溶于足量的甲苯中,用氮气鼓泡除氧后,将产物1溶液滴加到溶液中,并保持搅拌,滴加完毕后,继续在室温下搅拌反应48h,然后除去溶剂和杂质,制得产物2。称取1摩尔当量产物2在反应器里溶于适量的甲苯溶剂中;称取8摩尔当量丙烯酸甲酯溶于足量的甲苯中,用氮气鼓泡除氧后,将产物2溶液滴加到丙烯酸甲酯溶液中,并保持搅拌,滴加完毕后,继续在室温下搅拌反应72h,然后除去溶剂和杂质,制得产物3。称取1摩尔当量产物3在反应器里溶于适量的DMSO溶剂中,然后加入8摩尔当量三烯丙基氨基甲烷,用氮气鼓泡除氧后,在40℃下油浴加热并保持搅拌反应48h,然后将反应物涂布在聚四氟乙烯平板上,烘干溶剂后制得一种聚合物薄膜。将其制成测试样条,利用拉伸试验机进行拉伸测试,在聚合物拉伸的过程中,随着其伸长率的增加,薄膜开始发出明亮的绿色荧光,可以将其制成力致夜光贴膜进行使用,通过应力控制其发光颜色,起到装饰美化的作用。
实施例24
Figure BDA0001933288130002082
称取0.05摩尔当量对甲苯磺酰氯、0.1摩尔当量化合物(a)、0.1摩尔当量化合物(b)置于反应器中,以苯甲醚为溶剂,搅拌均匀,在0℃下用氮气鼓泡10min,然后加入0.075摩尔当量4,4′-二壬基-2,2′-联吡啶和0.0375摩尔当量溴化亚铜,搅拌均匀后将其置于90℃的环境下进行反应,反应4h后,除去溶剂和杂质,制得产物1。称取1摩尔当量产物1在反应器中溶于适量的四氢呋喃,用氮气保护反应液,然后加入1摩尔当量氟化钾,搅拌均匀后缓慢加入0.01摩尔当量四丁基氟化铵,在15分钟内滴加1.5摩尔当量2-溴丙酰溴,将反应混合物在室温下搅拌4h,然后除去溶剂和杂质,制得产物2。称取1摩尔当量产物2、400摩尔当量聚(乙二醇)甲醚甲基丙烯酸酯(分子量300)、1摩尔当量4,4′-二壬基-2,2′-联吡啶和0.025摩尔当量溴化铜置于反应器中,以甲苯为溶剂,溶解完全后用循环冷冻干燥进行除氧,在室温下搅拌1h后,加入0.5摩尔当量溴化亚铜,然后在70℃条件下反应4h,将反应液倒入模具中,除去溶剂和杂质后,制得一种聚合物弹性体。将其制成测试样条,当在样条上滴加过氧化氢溶液时,其会发出蓝紫色的光,在此基础上,利用拉伸试验机进行拉伸测试,在聚合物拉伸的过程中,随着其伸长率的增加,应力应变曲线出现了波动现象,这是由于在拉伸的过程中,蓝紫色的光逐渐变成蓝绿色的光,光的颜色转变明显;而在没有滴加过氧化氢溶液时,拉伸该聚合物并没有产生明显的现象。可以将其制成具有化学试剂氧化性指示功能的聚合物材料进行使用。
实施例25
Figure BDA0001933288130002091
将4mg UCNP(NaYF4:Yb/Tm(20/0.2mol%)@NaYF4core-shell nanoparticles)溶解在16mL环己烷中,然后加入4mL聚乙二醇辛基苯基醚、4mL 1-己醇和0.68mL去离子水。然后将0.01mL原硅酸四乙酯和0.002mL(3-巯基丙基)-甲基二甲氧基硅烷加入混合物中,搅拌6小时后,加入0.2mL NH4OH。反应12小时后,通过离心获得产物并用乙醇彻底洗涤,制得二氧化硅-UCNP。将20mg二氧化硅-UCNP溶解在0.3mLDMF中,然后加入到0.1mLMal-dPEGTM 2-NHS酯和0.002mLN,N-二异丙基乙胺的混合溶液中。搅拌过夜后,收集NHS官能化的纳米颗粒悬浮液并用DMF洗涤三次。然后将NHS修饰的纳米颗粒溶解在0.4mL化合物(a)的DMF溶液,并加入0.002mLN,N-二异丙基乙胺中。使反应在室温下在黑暗条件下继续保持24小时。反应结束后,除去溶剂和杂质,制得一种聚合物粉末。在未研磨时,用980nm的红外光照射该粉末,其会发出绿色的荧光;当研磨该粉末时,绿色荧光逐渐减弱,橙红色荧光逐渐增强,该聚合物可以作为一种生物体内状况探测材料进行使用,红色荧光的衰减程度较低,能够更好地被外界仪器所感知。
实施例26
Figure BDA0001933288130002092
取0.5摩尔当量丙烯酸己酯和1摩尔当量丙烯酸置于反应器中,以AIBN为引发剂,制得丙烯酸-丙烯酸乙酯共聚物。取1摩尔当量丙烯酸-丙烯酸乙酯共聚物、0.3摩尔当量化合物(a)、0.4摩尔当量聚乙二醇(分子量200)、1wt%镓铟合金液态金属,以二氯甲烷为溶剂,溶解均匀后,加入0.01摩尔当量N,N-二异丙基碳二亚胺、0.01摩尔当量二苯基-4-苯硫基代苯基硫鎓盐,然后在室温下搅拌反应24h。反应结束后将反应液倒入模具中,除去溶剂后,制得一种聚合物弹性体。将其制成测试样条,利用拉伸试验机进行拉伸测试,在拉伸过程中,用340nm的紫外光照射,材料先发出绿色的荧光;持续拉伸,当伸长率超过50%后,绿色荧光逐渐减弱,红色荧光逐渐增强。该材料可以用于应力警示材料,当材料的红色荧光增强时,则提醒管理人员对材料进行维护,保障安全。
实施例27
Figure BDA0001933288130002093
在干燥洁净的烧瓶中称取1摩尔当量的聚丙烯酸(分子量1000),加热到100℃通氮气除水除氧1h,并加入0.01摩尔当量N,N-二异丙基碳二亚胺、0.01摩尔当量二苯基-4-苯硫基代苯基硫鎓盐,然后加入0.1摩尔当量1,10-癸二醇、0.1摩尔当量化合物(a)、0.2摩尔当量化合物(b)、0.2摩尔当量甲醇、5wt%植物纤维、5wt%硫酸钡、5wt%滑石粉继续反应1h,反应结束后,将聚合物样品置于合适的模具中,置于真空烘箱中干燥24h,然后冷却至室温,最终得到具有高弹性的弹性体。在一般情况下,用500nm的光源照射聚合物时,其发出的是黄色的荧光;而在受力后,用500nm的光源照射聚合物,所发射出的是红色的荧光,发生的能量转移的现象。利用这种现象,可将该聚合物用于应力检测材料进行使用。
实施例28
Figure BDA0001933288130002101
在干燥洁净的烧瓶中称取1摩尔当量的聚甲基丙烯酸(分子量3000),加热到100℃通氮气除水除氧1h,并加入0.01摩尔当量N,N-二异丙基碳二亚胺、0.01摩尔当量二苯基-4-苯硫基代苯基硫鎓盐,然后加入0.3摩尔当量1,10-癸二醇、0.1摩尔当量二氧环丁烷化合物(a)、0.1摩尔当量二氧环丁烷化合物(b)、0.2摩尔当量甲醇继续反应1h,反应结束后,将聚合物样品置于合适的模具中,置于真空烘箱中干燥24h,然后冷却至室温,最终得到具有一种聚合物普通固体。得到的聚合物普通固体受到较大应力时,二氧环丁烷开环断裂,能够发出易察觉的绿色光,在受刮擦时,其可以通过发光反馈出当前的受力情况,且由于栓系链的存在,聚合物在发光后的力学性能不会严重下降,方便管理人员进行维护和检测。
实施例29
Figure BDA0001933288130002102
将0.3摩尔当量的化合物(a)、0.3摩尔当量季戊四醇、1摩尔当量分子量5000的羧基封端聚四氢呋喃,以二氯甲烷为溶剂,并加入0.01摩尔当量N,N-二异丙基碳二亚胺、0.01摩尔当量二苯基-4-苯硫基代苯基硫鎓盐,使反应体系在常温下搅拌反应24h,将反应液倒入模具中,冷却后即制得一种胶状聚合物。在应力和松弛的不同状态下,该聚合物具有不同的荧光颜色,可将其用于承重指示胶,超过一定负荷时,通过颜色变化和荧光改变来进行警示。
实施例30
Figure BDA0001933288130002103
将1摩尔当量化合物(a)、1摩尔当量化合物(b)、5摩尔当量化合物(b)和0.5摩尔当量聚乙二醇(分子量500)放入反应器中,以二氯甲烷为溶剂,搅拌均匀后加入0.01摩尔当量N,N-二异丙基碳二亚胺、0.01摩尔当量二苯基-4-苯硫基代苯基硫鎓盐,在室温下搅拌反应24h。反应结束后,向反应器中加入0.01摩尔当量双(乙酰丙酮)二正丁基锡和0.5摩尔当量二甲基硅氧烷,在50℃下继续反应12h后,将反应液倒入模具中,除去溶剂后,制得一种聚硅氧烷弹性体。该弹性体在伸长率2.5%左右的时候,会发出蓝色的光,当继续拉伸时,光的颜色逐渐变成红色,利用这种光的颜色随伸长率变化的现象,可将其作为一种应力警示材料进行使用。
实施例31
Figure BDA0001933288130002104
称取1摩尔当量有机金属荧光团化合物(a)和1摩尔当量螺吡喃化合物(b)放入反应器中,以二氯甲烷为溶剂,并加入0.01摩尔当量N,N-二异丙基碳二亚胺、0.01摩尔当量二苯基-4-苯硫基代苯基硫鎓盐,使反应体系在50℃下搅拌反应24h,除去溶剂后,制得产物1。取1摩尔当量产物1和4摩尔当量羧基封端聚四氢呋喃(分子量1000),以甲苯为溶剂,并加入0.01摩尔当量N,N-二异丙基碳二亚胺、0.01摩尔当量二苯基-4-苯硫基代苯基硫鎓盐,使反应体系在50℃下搅拌反应24h,反应结束后,将反应物溶液涂抹在纸板上,烘干后会形成一层聚合物薄膜。该聚合物薄膜在深直状态下为透明无色,在弯曲处会具有不同的颜色及荧光颜色的变化,可将其用于防伪的指示标识。
实施例32
Figure BDA0001933288130002111
以聚乙二醇(分子量1000)、2-((烯丙氧基)甲基)环氧乙烷、乙酰氯为原料,萘钾为催化剂,制备酯基封端的聚合物(a)。
取0.2摩尔当量聚合物(a)、0.5摩尔当量化合物(b)、0.5摩尔当量化合物(c)、0.5摩尔当量乙二硫醇、2wt%抗氧剂1010和0.05摩尔当量催化剂2,2-二甲氧基-2-苯基苯乙酮(DMPA)放入反应器中,以甲醇/水溶液为溶剂,用氮气鼓泡除氧后,放到365nm的紫外灯下照射3h,反应结束后冷却降温,制得一种聚合物水凝胶。在本实施例中,制得的聚合物水凝胶在应力的作用下,水凝胶的颜色会发生变化,用一定波长的光照射凝胶时,根据应力的不同,其发出的荧光颜色也不同,将该聚合物当成应力警示材料进行使用,方便了材料的检测维护。
实施例33
Figure BDA0001933288130002112
将10g抗坏血酸钠和28g五水硫酸铜的水溶液加到含有35.6g化合物(a)和18g化合物(b)的二氯甲烷溶液中。在氮气保护下,混合物室温搅拌过夜。然后二氯甲烷和水加到上述溶液中,分离出二氯甲烷层,水洗两次,并用无水硫酸钠干燥。减压条件下蒸除溶剂,制得产物1。取0.5摩尔当量丙烯酸己酯和1摩尔当量丙烯酸置于反应器中,以AIBN为引发剂,制得丙烯酸-丙烯酸乙酯共聚物。取1摩尔当量丙烯酸-丙烯酸乙酯共聚物、0.3摩尔当量产物1、0.4摩尔当量聚乙二醇(分子量200),以二氯甲烷为溶剂,溶解均匀后,加入0.01摩尔当量N,N-二异丙基碳二亚胺、0.01摩尔当量二苯基-4-苯硫基代苯基硫鎓盐,然后在室温下搅拌反应24h。除去溶剂后,制得一种聚合物粉末。该聚合物粉末在研磨后和研磨前具有不同的颜色和荧光现象,研磨前后,在紫外光下的荧光颜色从黄绿色变成橙红色,基于此现象,可将其用于信息收集和记录。
实施例34
Figure BDA0001933288130002113
称取0.1摩尔当量的螺吡喃化合物(a)、和3摩尔当量丙烯酸甲酯置于反应器中,以二氯甲烷为溶剂,加入0.1摩尔当量的CaAl2O4:Eu无机荧光物质,搅拌均匀后加入0.01摩尔当量的AIBN,升温至80℃,反应4h后,将反应液平涂在光滑表面上,溶剂挥发后,制得一种聚合物薄膜,当用力压该薄膜时,其颜色会变成蓝紫色。在薄膜受力前用330nm的光照射薄膜时,其会发出绿色的荧光;薄膜受力后用相同波长的光照射时,其发出的是橙红色的荧光。由于其荧光颜色的可变性,可将其用于压花装饰材料。
实施例35
Figure BDA0001933288130002121
称取1摩尔当量的螺恶嗪化合物(a)和3摩尔当量丙烯酸甲酯置于反应器中,以二氯甲烷为溶剂,加入0.1摩尔当量的NaYF4:Yb,Tm无机上转换荧光物质,搅拌均匀后加入0.01摩尔当量的AIBN,升温至80℃,反应4h后,将反应液平涂在光滑表面上,溶剂挥发后,制得一种聚合物薄膜,当用力压该薄膜时,其颜色会变成蓝紫色。在薄膜受力前用980nm的光照射薄膜时,其会发出蓝色的荧光;薄膜受力后用相同波长的光照射时,其发出的是鲜红色的荧光。由于其能够将肉眼不可见的红外光转化为肉眼可见的彩色光,可以将其制成红外光的探测材料。
实施例36
Figure BDA0001933288130002122
将0.1摩尔当量抗坏血酸钠和0.1摩尔当量五水硫酸铜的水溶液加到含有1摩尔当量化合物(a)、1摩尔当量化合物(b)和1摩尔当量化合物(c)的二氯甲烷溶液中。在氮气保护下,混合物室温搅拌过夜。然后二氯甲烷和水加到上述溶液中,分离出二氯甲烷层,水洗两次,并用无水硫酸钠干燥。减压条件下蒸除溶剂,制得产物1。将1摩尔当量产物1、1.1摩尔当量双端巯基封端的聚二甲基硅氧烷,加入到反应器中,反应2h后,将反应物倒入模具中,冷却后制的一种硅氧烷弹性体。在松弛状态下,该硅氧烷弹性体具有多个光谱吸收峰和发射峰,当受力挤压时,其仅在380nm处具有吸收峰,并在发射出橙红色的光。可将其作为信息存储或逻辑运算材料进行使用。
实施例37
Figure BDA0001933288130002123
称取1摩尔当量有机金属荧光团化合物(a)和4摩尔当量化合物(b)放入反应器中,以二氯甲烷为溶剂,并加入0.02摩尔当量N,N-二异丙基碳二亚胺、0.02摩尔当量二苯基-4-苯硫基代苯基硫鎓盐、0.05摩尔当量抗氧剂CA,使反应体系在50℃下搅拌反应24h,除去溶剂后,制得产物1。称取1摩尔当量产物1和4摩尔当量螺吡喃化合物(c),以二氯甲烷为溶剂,并加入0.05摩尔当量抗氧剂CA,搅拌均匀后,将反应物置于300nm紫外光下照射30min,制的产物2。称取1摩尔当量产物2和4摩尔当量双端羧基聚硅氧烷(分子量1500),以二氯甲烷为溶剂,并加入0.02摩尔当量N,N-二异丙基碳二亚胺、0.02摩尔当量二苯基-4-苯硫基代苯基硫鎓盐,在室温下搅拌反应24h,制得一种有机凝胶。该有机凝胶具有一定的疏水性,且在挤压的时候会发生变色现象,在380nm紫光的照射下,随着受力的变化会导致其荧光从橙黄色向橙红色的转变,可将其作为一种形变检测凝胶进行使用。
实施例38
Figure BDA0001933288130002131
将1摩尔当量罗丹明6G溶于乙腈,向该深红色溶液中加入1摩尔当量乙二胺,该反应混合物逐渐变得不均匀并失去颜色,回流2h后,将反应混合物冷却至室温,过滤固体并彻底洗涤用水洗涤并真空干燥,制得化合物(a)。将化合物(a)和4-硝基-1,8-萘二甲酸酐在甲醇中回流24h,制得化合物(b)。将化合物(b)和N,N-二甲基乙二胺在20℃的DMF溶液中回流24h后,制得化合物(c)。将1摩尔当量化合物(c)和0.5摩尔当量K2CO3加入到氯乙醇中,将反应混合物在100℃加热24小时,过量的氯乙醇在真空下蒸发,将残余物倒入用CH2Cl2萃取三次制得化合物(d)。将1摩尔当量化合物(d)和3摩尔当量化合物(e)放置如反应瓶中,以二氯甲烷为溶剂,加入0.02摩尔当量N,N-二异丙基碳二亚胺、0.02摩尔当量二苯基-4-苯硫基代苯基硫鎓盐,室温下搅拌24,除去溶剂,制得产物1。取100g双端异氰酸酯基聚乙二醇(分子量10000)置于甲苯溶液中,加入0.5g三乙胺作为催化剂,然后升温至60℃,边搅拌边加入10g产物1,反应2h后,除去溶剂,将聚合物在邻苯二甲酸二辛酯溶剂中溶胀24h,制得一种凝胶状聚合物。在正常情况下,用350nm的紫外光照射该聚合物时,聚合物发出绿色的荧光;当聚合物在受力挤压后,用350nm的紫外光照射该聚合物能发出橙色的荧光,而且橙色光的程度与聚合物受力的大小成正比。该聚合物可以用于紫外线的检测以及应力检测材料。
实施例39
Figure BDA0001933288130002132
称取1摩尔当量化合物(b)和2摩尔当量化合物(d)放入反应器中,以二氯甲烷为溶剂,并加入0.02摩尔当量N,N-二异丙基碳二亚胺、0.02摩尔当量二苯基-4-苯硫基代苯基硫鎓盐,使反应体系在室温下搅拌反应24h,除去溶剂后,制得产物1。将0.2摩尔当量抗坏血酸钠和0.2摩尔当量五水硫酸铜的水溶液加到含有2摩尔当量产物1和1摩尔当量化合物(c)的二氯甲烷溶液中。在氮气保护下,混合物室温搅拌过夜。然后二氯甲烷和水加到上述溶液中,分离出二氯甲烷层,水洗两次,并用无水硫酸钠干燥。减压条件下蒸除溶剂,制得产物2。将0.1摩尔当量产物2、0.05摩尔当量1,4-丁二醇、0.01摩尔当量三乙胺、0.2摩尔当量敏化剂化合物(a)加入到反应器中,混合均匀后加入0.1摩尔当量分子量1000的羧基双封端的聚乙二醇,升温至60℃,反应2h后,将反应物倒入模具中,冷却后制的一种聚酯胶状物。在松弛状态下,用550nm的光照射它会发射出黄色荧光,当受力挤压时,用550nm的光照射它会发出红色荧光。可将其作为逻辑材料或应力检测材料进行使用。
实施例40
Figure BDA0001933288130002133
取5摩尔当量丙烯腈和0.5摩尔当量丙烯酸置于反应器中,以AIBN为引发剂,制得丙烯酸-丙烯腈共聚物。取2摩尔当量丙烯酸-丙烯腈共聚物、0.5摩尔当量化合物(a)、0.1摩尔当量聚四氢呋喃(分子量500)、0.1摩尔当量Tb3Al5O12:Ce无机荧光物质、2wt%玻璃纤维,以二氯甲烷为溶剂,溶解均匀后,加入0.01摩尔当量N,N-二异丙基碳二亚胺、0.01摩尔当量二苯基-4-苯硫基代苯基硫鎓盐,然后在室温下搅拌反应24h。反应结束后将反应液平涂在光滑表面上,溶剂挥发后,制得一种聚合物薄膜,当用力压该薄膜时,其颜色会变成橙红色。在薄膜受力前用460nm的光照射薄膜时,其会发出黄色的荧光;薄膜受力后用相同波长的光照射时,其发出的是橙红色的荧光。由于其荧光颜色的可变性,可将其用于外观装饰材料。
实施例41
Figure BDA0001933288130002141
称取1摩尔当量的有机荧光化合物(a)和1摩尔当量螺吡喃化合物(b)置于反应器中,以二氯甲烷为溶剂,搅拌均匀后加入0.01摩尔当量N,N-二异丙基碳二亚胺、0.01摩尔当量二苯基-4-苯硫基代苯基硫鎓盐,室温下搅拌反应24h后,除去溶剂,制得产物1。称取1.1摩尔当量分子量为2000的双键封端的聚四氢呋喃、0.1摩尔当量季戊四硫醇和1摩尔当量的产物1放入反应器中,以二氯甲烷为溶剂,并加入0.05摩尔当量的抗氧剂1010、0.05摩尔当量的光引发剂酮戊二酸和无机上转换荧光团YF3:Er,Yb,将其置于300nm紫外光下照射30min,然后除去溶剂,制的一种弹性体,在受力挤压得情况下,该材料可以将980nm的红外光转化为可见红光,可将其作为具有夜视功能的材料进行使用。在松弛情况下,其可以将980nm的红外光转化为青绿色光,所以其也可以作为应力警示材料进行使用。
实施例42
Figure BDA0001933288130002142
称取1摩尔当量化合物(a)、1摩尔当量化合物(b)和1摩尔当量化合物(c)放入反应器中,以二氯甲烷为溶剂,并加入0.02摩尔当量N,N-二异丙基碳二亚胺、0.02摩尔当量二苯基-4-苯硫基代苯基硫鎓盐,使反应体系在室温下搅拌反应24h,除去溶剂后,制得产物1。取1摩尔当量苯乙烯、0.2摩尔当量4-氯-苯乙烯、0.3摩尔当量双键封端的聚乙二醇(分子量500)和0.2摩尔当量产物1置于反应器中,以二氯甲烷为溶剂,混合均匀后加入0.01摩尔当量的AIBN作为引发剂,在氮气气氛中,50℃下搅拌反应2h后,将反应液倒入模具中,除去溶剂后,制得一种聚合物普通固体。该固体在接触到氧化剂后,会发出绿色的荧光,当受到应力后,绿色的荧光转变为橙红色的荧光,可将其用于氧化性检测或应力指示材料。
实施例43
Figure BDA0001933288130002143
将0.5摩尔当量化合物(a)、1摩尔当量化合物(b)、0.5摩尔当量聚乙二醇(分子量1000)和0.5wt%纳米Fe3O4颗粒放入反应器中,以二氯甲烷为溶剂,搅拌均匀后加入0.01摩尔当量N,N-二异丙基碳二亚胺、0.01摩尔当量二苯基-4-苯硫基代苯基硫鎓盐,在室温下搅拌反应24h。反应结束后,向反应器中加入0.01摩尔当量双(乙酰丙酮)二正丁基锡、0.05摩尔当量长余辉无机荧光团Ca2Si5N8:Eu和0.5摩尔当量二甲基硅氧烷,搅拌均匀在50℃下继续反应12h后,将反应液倒入模具中,除去溶剂后,制得一种聚硅氧烷弹性体。该薄膜在伸长率2.5%左右的时候,会长时间发出红橙色的光,利用这种机械发光,可将其作为一种防刮擦膜进行使用,在薄膜受到刮擦的地方会长时间地发出荧光进行警示。
实施例44
Figure BDA0001933288130002151
称取1摩尔当量的力敏化合物(a)和1.1摩尔当量有机元素荧光化合物(b)置于反应器中,以二氯甲烷为溶剂,搅拌均匀后加入0.01摩尔当量N,N-二异丙基碳二亚胺、0.01摩尔当量二苯基-4-苯硫基代苯基硫鎓盐,室温下搅拌反应24h后,除去溶剂,制得产物1。称取1摩尔当量产物1、0.05摩尔当量3-羧基-戊二酸和1.1摩尔当量聚四氢呋喃(分子量5000),以DMF为溶剂,并加入20摩尔当量碳酸钾,溶解完全后,继续搅拌反应24h,制得一种弹性体。该聚合物在2%应变的时候就会发出黄橙色的光,可将其用于门窗框架填缝剂,当框架有形变时,在形变出就会发光,提醒用户注意维护更换,杜绝安全隐患。
实施例45
Figure BDA0001933288130002152
将0.3摩尔当量的化合物(a)、0.3摩尔当量季戊四醇、1摩尔当量分子量5000的羧基封端聚四氢呋喃,以二氯甲烷为溶剂,并加入0.01摩尔当量N,N-二异丙基碳二亚胺、0.01摩尔当量二苯基-4-苯硫基代苯基硫鎓盐,使反应体系在常温下搅拌反应24h,将反应液倒入模具中,冷却后即制得一种胶状聚合物。该胶状物可以在生物酶的作用下发出亮黄色的荧光,因此可以使用在生物研究领域中,对其逐渐施加应力时,到达一定大小时,其发出的光变成了红色,基于这种效果,可以将其用于应力指示胶,超过一定负荷时,通过颜色变化和荧光改变来反馈。
实施例46
Figure BDA0001933288130002153
取5摩尔当量丙烯酸甲酯和0.5摩尔当量丙烯酸置于反应器中,以AIBN为引发剂,制得丙烯酸甲酯-丙烯酸共聚物。取5摩尔当量丙烯酸甲酯-丙烯酸共聚物、0.2摩尔当量化合物(a)、0.2摩尔当量化合物(b)、0.2摩尔当量聚乙二醇(分子量200)、1wt%玻璃纤维,以甲苯为溶剂,溶解均匀后,加入0.01摩尔当量N,N-二异丙基碳二亚胺、0.01摩尔当量二苯基-4-苯硫基代苯基硫鎓盐,然后在室温下搅拌反应24h。反应结束后将反应物涂布在聚四氟乙烯平板上,烘干溶剂后制得一种聚合物薄膜。在薄膜未拉伸时,将碱性溶液滴到其上面,有溶液的区域会发出淡淡的蓝光;在薄膜拉伸后,滴加碱性溶液时,有溶液的区域则会发出强烈的绿光。利用其拉伸受力前后的荧光差异,可以将其作为一种应力指示材料进行使用。
实施例47
Figure BDA0001933288130002154
将0.6摩尔当量化合物(a)、0.6摩尔当量化合物(b)、7摩尔当量侧羧基改性聚丁二烯和0.3摩尔当量聚乙二醇(分子量500)放入反应器中,以二氯甲烷为溶剂,搅拌均匀后加入0.01摩尔当量N,N-二异丙基碳二亚胺、0.01摩尔当量二苯基-4-苯硫基代苯基硫鎓盐,在室温下搅拌反应24h。反应结束后,将反应液倒入模具中,除去溶剂后,制得一种聚丁二烯弹性体。在本实施例中,在325nm的紫外光下,该聚合物出现荧光现象,挤压该胶状物时,该胶状物开始出现紫色的荧光,持续的挤压应力下,聚合物的荧光颜色逐渐变成黄绿色,出现了能量转移现象,可将其制成一种玻璃连接弹性体进行使用,当外界应力过大时,其发出显眼的绿色荧光进行警示。
实施例48
Figure BDA0001933288130002161
将0.3摩尔当量的化合物(a)、0.3摩尔当量的化合物(b)、0.3摩尔当量季戊四醇、10摩尔当量分子量1000的羧基封端聚四氢呋喃,以二氯甲烷为溶剂,并加入0.01摩尔当量N,N-二异丙基碳二亚胺、0.01摩尔当量二苯基-4-苯硫基代苯基硫鎓盐,使反应体系在常温下搅拌反应24h,除去溶剂和杂质后,制得一种聚合物固体粉末。该聚合物粉末在研磨的时候其会发出红色的荧光,可将其作为防伪验证材料进行使用。
实施例49
Figure BDA0001933288130002162
在干燥洁净的烧瓶中称取1摩尔当量的聚丙烯酸(分子量1000),加热到100℃通氮气除水除氧1h,并加入0.01摩尔当量N,N-二异丙基碳二亚胺、0.01摩尔当量二苯基-4-苯硫基代苯基硫鎓盐,然后加入0.1摩尔当量1,10-癸二醇、0.1摩尔当量化合物(a)、0.2摩尔当量甲醇、5wt%植物纤维、5wt%硫酸钡、5wt%陶瓷粉继续反应1h,反应结束后,将聚合物样品置于合适的模具中,置于真空烘箱中干燥24h,然后冷却至室温,最终得到具有高弹性的弹性体。拉伸该弹性体时,在拉伸区域刚开始不会发光,过一段时间后开始发出明显的红,具有延时力警示的效果,可以将其作为一种特殊的应力感应材料进行使用。
实施例50
Figure BDA0001933288130002163
取5摩尔当量丙烯酸甲酯和0.5摩尔当量丙烯酸置于反应器中,以AIBN为引发剂,制得丙烯酸甲酯-丙烯酸共聚物。取5摩尔当量丙烯酸甲酯-丙烯酸共聚物、0.2摩尔当量化合物(a)、0.2摩尔当量化合物(b)、0.2摩尔当量聚乙二醇(分子量200)、1wt%碳纤维,以甲苯为溶剂,溶解均匀后,加入0.01摩尔当量N,N-二异丙基碳二亚胺、0.01摩尔当量二苯基-4-苯硫基代苯基硫鎓盐,然后在室温下搅拌反应24h。反应结束后将反应物涂布在聚四氟乙烯平板上,烘干溶剂后制得一种聚合物薄膜。将其制成测试样条,利用拉伸试验机进行拉伸测试,在聚合物拉伸的过程中,随着其伸长率的增加,薄膜开始红色的荧光,可以将其制成力致夜光贴膜进行使用,通过应力控制其发光颜色,起到装饰美化的作用。
实施例51
Figure BDA0001933288130002164
取3摩尔当量丙烯酸甲酯和0.5摩尔当量丙烯酸置于反应器中,以AIBN为引发剂,制得丙烯酸-丙烯酸甲酯共聚物。取2摩尔当量丙烯酸-丙烯腈共聚物、0.5摩尔当量化合物(a)、0.1摩尔当量聚四氢呋喃(分子量500),以二氯甲烷为溶剂,溶解均匀后,加入0.01摩尔当量N,N-二异丙基碳二亚胺、0.01摩尔当量二苯基-4-苯硫基代苯基硫鎓盐,然后在室温下搅拌反应24h。反应结束后将反应液平涂在光滑表面上,溶剂挥发后,制得一种聚合物薄膜,用365nm的光照射薄膜,然后当拉伸该薄膜,在拉伸形变区域,其先发出绿色的荧光,随着伸长率的增加,荧光颜色逐渐变成橙色。由于其荧光颜色随着伸长率而变化,可将其各个区域处理成不同伸长率的状态,形成多种多样的荧光颜色,用于外观装饰的材料。
实施例52
Figure BDA0001933288130002171
取一个洁净的反应器,将170mg十二烷基硫酸钠、50mg NaHCO3和200mg PVP溶解于150mL去离子水中,得到水溶液A;400mg CdSe/ZnS-DDeT或CdSe/ZnS-OAm量子点加入5mL苯乙烯中,并加入5mL化合物(a),得到油相溶液B;然后将溶液A和B混合,在冰浴中超声10min,得到乳液,往乳液中加入10mg KPS,并在氮气氛围、75℃下反应12h,然后离心(12000r/min,20min)收集上清液,将上清液置于另一个反应器中,然后再加入5mL苯乙烯和0.01mL AIBN,用氮气进行鼓泡除氧30min,然后将反应器放在65℃油浴锅中搅拌聚合4h,除去溶剂和杂质后制得一种聚合物固体粉末。该聚合物粉末在未研磨的时候在一定激发波长下其会发出绿色的荧光,在研磨后,其荧光颜色会变成红色,可将其作为防伪验证材料进行使用。
实施例53
Figure BDA0001933288130002172
取一个洁净的反应器,通常,将2g化合物(a)、5g化合物(b)、2g丙三醇、1g 4-二甲基氨基吡啶和5g二环己基碳二亚胺加入到小瓶中的200mL THF溶液中。将反应混合物在室温下搅拌12小时,制得聚合物1,然后在-20℃下储存直至进一步使用。然后,取200mL聚合物1,20mL羧基封端的聚乙二醇溶液(2mg/mL,THF溶剂)加入到500mL THF中。然后在混合均匀后将该混合物快速注入1L去离子水中。然后通过在96℃板上用氮气吹扫除去THF,持续1小时。然后除去杂质和溶剂,烘干所得产物,制得一种聚合物固体粉末。在未研磨时,用420nm的蓝光照射该粉末,其会发出亮黄色的荧光;当研磨该粉末后,在相同的激发波长下,其荧光颜色变成橙红色,这种荧光颜色的灵活切换,可以将其作为一种超分辨率的成像材料进行使用。
实施例54
Figure BDA0001933288130002173
在氮气气氛下,将5g化合物(a)和5g表面带羟基的碳量子点置于含有500mL干燥DMSO的烧瓶中。将1g的4-二甲基氨基吡啶和5g二环己基碳二亚胺加入烧瓶中并在室温下搅拌24小时。然后将反应混合物用二氯甲烷和水萃取以除去未反应的碳量子点。最后,收集有机相并真空干燥,制得产物1。将5g的O-[(N-琥珀酰亚胺基)琥珀酯基-羟基乙基]-O′-甲基聚乙二醇和5g产物1溶于500mLDMSO中。将反应混合物在室温下搅拌24小时。接下来,将反应混合物冷冻干燥以除去DMSO。通过对纯水进行透析(使用MWCO 2000)纯化粗产物48小时。最后,将纯化的产物在冷冻干燥箱中干燥,将其置于聚乙二醇齐聚物种溶胀24h,制得一种齐聚物溶胀凝胶。在未受力时,用365nm的紫外光照射该溶液,其会发出蓝色的荧光;当经过受力后,在相同的激发波长下,其荧光颜色变成粉红色,这种荧光颜色的灵活切换,可以将其作为一种超声波频率检测材料进行使用。
以上所述仅为本发明的实施例,并非因此限制本发明的专利范围,凡是利用本发明说明书内容所作的等效结构或等效流程变换,或直接或间接运用在其他相关的技术领域,均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (41)

1.一种力致能量转移聚合物,其特征在于,其聚合物链上含有至少一个可以力致活化而直接和/或间接生成能量供体的力敏团和/或至少一个可以力致活化而直接和/或间接生成能量受体的力敏团,其中所述的由聚合物链上的力敏团力致活化而直接和/或间接生成的能量供体和能量受体分别与所述聚合物中相应的能量受体和能量供体之间同时发生链内和链间能量转移。
2.根据权利要求1中任意一项所述的力致能量转移聚合物,其特征在于,所述的力致能量转移聚合物具有如下结构中的一种:
第一结构:所述的力致能量转移聚合物为非交联结构,在同一条聚合物链中含有一种能量供体和一种可以力致活化而直接和/或间接生成能量受体的力敏团,其中能量供体为荧光团;
第二结构:所述的力致能量转移聚合物为非交联结构,在同一条聚合物链中含有一种可以力致活化而直接和/或间接生成能量供体的力敏团和一种能量受体,其中能量供体为荧光团;
第三结构:所述的力致能量转移聚合物为非交联结构,在同一条聚合物链中含有一种可以力致活化而直接和/或间接生成能量供体的力敏团和一种能量受体,其中能量供体为发光团;
第四结构:所述的力致能量转移聚合物为非交联结构,在同一条聚合物链中含有一种可以力致活化而直接和/或间接生成能量供体的力敏团和一种可以力致活化而直接和/或间接生成能量受体的力敏团,其中能量供体和能量受体均为荧光团;
第五结构:所述的力致能量转移聚合物为非交联结构,在同一条聚合物链中含有一种可以力致活化而直接和/或间接生成能量供体的力敏团和一种可以力致活化而直接和/或间接生成能量受体的力敏团,其中,能量供体为发光团,能量受体为荧光团;
第六结构:所述的力致能量转移聚合物为非交联结构,在同一条聚合物链中含有一种能量供体和一种可以力致活化而直接和/或间接生成能量受体的力敏团,其中能量供体为有机荧光团;
第七结构:所述的力致能量转移聚合物为非交联结构,在同一条聚合物链中含有一种能量供体和一种可以力致活化而直接和/或间接生成能量受体的力敏团,其中能量供体为有机金属荧光团;
第八结构:所述的力致能量转移聚合物为非交联结构,在同一条聚合物链中含有一种能量供体和一种可以力致活化而直接和/或间接生成能量受体的力敏团,其中能量供体为有机元素荧光团;
第九结构:所述的力致能量转移聚合物为非交联结构,在同一条聚合物链中含有一种能量供体和一种可以力致活化而直接和/或间接生成能量受体的力敏团,其中能量供体为生物荧光团;
第十结构:所述的力致能量转移聚合物为非交联结构,在同一条聚合物链中含有一种能量供体和一种可以力致活化而直接和/或间接生成能量受体的力敏团,其中能量供体为有机上转换荧光团;
第十一结构:所述的力致能量转移聚合物为非交联结构,在同一条聚合物链中含有一种能量供体、一种非力致来源的能量受体和一种可以力致活化而直接和/或间接生成能量受体的力敏团,其中,能量供体为荧光团,非力致来源的能量受体为荧光团并且是一级能量受体,力致活化生成的能量受体为二级能量受体;
第十二结构:所述的力致能量转移聚合物为非交联结构,在同一条聚合物链中含有一种能量供体、一种非力致来源的能量受体和一种可以力致活化而直接和/或间接生成能量受体的力敏团,其中,其中能量供体选自有机荧光团、有机金属荧光团、有机元素荧光团、生物荧光团、有机上转换荧光团、无机荧光团、无机上转换荧光团中的一种,非力致来源的能量受体为荧光团并且是一级能量受体,力致活化生成的能量受体为二级能量受体;
第十三结构:所述的力致能量转移聚合物为非交联结构,在同一条聚合物链中含有一种能量供体、一种非力致来源的能量受体和一种可以力致活化而直接和/或间接生成能量受体的力敏团,其中,其中能量供体为有机荧光团,非力致来源的能量受体为荧光团并且是一级能量受体,力致活化生成的能量受体为二级能量受体;
第十四结构:所述的力致能量转移聚合物为非交联结构,在同一条聚合物链中含有一种能量供体、一种非力致来源的能量受体和一种可以力致活化而直接和/或间接生成能量受体的力敏团,其中,其中能量供体为有机上转换荧光团,非力致来源的能量受体为荧光团并且是一级能量受体,力致活化生成的能量受体为二级能量受体;
第十五结构:所述的力致能量转移聚合物为非交联结构,在同一条聚合物链中含有一种可以力致活化而直接和/或间接生成能量供体的力敏团、一种非力致来源的能量受体和一种可以力致活化而直接和/或间接生成能量受体的力敏团,其中能量供体为发光团,非力致来源的能量受体为荧光团并且是一级能量受体,力致活化生成的能量受体为二级能量受体;
第十六结构:所述的力致能量转移聚合物为非交联结构,在同一条聚合物链中含有一种有机荧光团和一种螺吡喃力敏团,其中能量供体为荧光团;
第十七结构:所述的力致能量转移聚合物为非交联结构,在同一条聚合物链中含有一种有机荧光团和一种逆环化力敏团,其中能量供体为荧光团;
第十八结构:所述的力致能量转移聚合物为非交联结构,在同一条聚合物链中含有一种二氧环丁烷栓系复合力敏团和一种有机荧光团;
第十九结构:所述的力致能量转移聚合物为非交联结构,在同一条聚合物链中含有一种二氧环丁烷门控复合力敏团和一种有机荧光团;
第二十结构:所述的力致能量转移聚合物为非交联结构,在同一条聚合物链中含有一种鲁米诺化学发光团和一种力敏团,其中能量供体为鲁米诺化学发光团;
第二十一结构:所述的力致能量转移聚合物为非交联结构,在聚合物链中含有一种能量供体和一种可以力致活化而直接和/或间接生成能量受体的力敏团,且能量供体和能量受体不在同一条聚合物链上,其中能量供体为荧光团;
第二十二结构:所述的力致能量转移聚合物为非交联结构,在聚合物链中含有一种可以力致活化而直接和/或间接生成能量供体的力敏团和一种能量受体,且能量供体和能量受体不在同一条聚合物链上,其中能量供体为荧光团;
第二十三结构:所述的力致能量转移聚合物为非交联结构,在聚合物链中含有一种可以力致活化而直接和/或间接生成能量供体的力敏团和一种能量受体,且能量供体和能量受体不在同一条聚合物链上,其中能量供体为发光团;
第二十四结构:所述的力致能量转移聚合物为非交联结构,在聚合物链中含有一种可以力致活化而直接和/或间接生成能量供体的力敏团和一种可以力致活化而直接和/或间接生成能量受体的力敏团,且能量供体和能量受体不在同一条聚合物链上,其中能量供体和能量受体均为荧光团;
第二十五结构:所述的力致能量转移聚合物为非交联结构,在聚合物链中含有一种可以力致活化而直接和/或间接生成能量供体的力敏团和一种可以力致活化而直接和/或间接生成能量受体的力敏团,且能量供体和能量受体不在同一条聚合物链上,其中,能量供体为发光团,能量受体为荧光团;
第二十六结构:所述的力致能量转移聚合物为非交联结构,在聚合物链中含有一种能量供体和一种可以力致活化而直接和/或间接生成能量受体的力敏团,且能量供体和能量受体不在同一条聚合物链上,其中能量供体为有机荧光团;
第二十七结构:所述的力致能量转移聚合物为非交联结构,在聚合物链中含有一种能量供体和一种可以力致活化而直接和/或间接生成能量受体的力敏团,且能量供体和能量受体不在同一条聚合物链上,其中能量供体为有机金属荧光团;
第二十八结构:所述的力致能量转移聚合物为非交联结构,在聚合物链中含有一种能量供体和一种可以力致活化而直接和/或间接生成能量受体的力敏团,且能量供体和能量受体不在同一条聚合物链上,其中能量供体为有机元素荧光团;
第二十九结构:所述的力致能量转移聚合物为非交联结构,在聚合物链中含有一种能量供体和一种可以力致活化而直接和/或间接生成能量受体的力敏团,且能量供体和能量受体不在同一条聚合物链上,其中能量供体为生物荧光团;
第三十结构:所述的力致能量转移聚合物为非交联结构,在聚合物链中含有一种能量供体和一种可以力致活化而直接和/或间接生成能量受体的力敏团,且能量供体和能量受体不在同一条聚合物链上,其中能量供体为有机上转换荧光团;
第三十一结构:所述的力致能量转移聚合物为非交联结构,在聚合物链中含有一种能量供体、一种非力致来源的能量受体和一种可以力致活化而直接和/或间接生成能量受体的力敏团,且能量供体和各个能量受体均不在同一条聚合物链上,其中,能量供体为荧光团,非力致来源的能量受体为荧光团并且是一级能量受体,力致活化生成的能量受体为二级能量受体;
第三十二结构:所述的力致能量转移聚合物为非交联结构,在聚合物链中含有一种能量供体、一种非力致来源的能量受体和一种可以力致活化而直接和/或间接生成能量受体的力敏团,且能量供体和各个能量受体均不在同一条聚合物链上,其中,其中能量供体选自有机荧光团、有机金属荧光团、有机元素荧光团、生物荧光团、有机上转换荧光团、无机荧光团、无机上转换荧光团中的一种,非力致来源的能量受体为荧光团并且是一级能量受体,力致活化生成的能量受体为二级能量受体;
第三十三结构:所述的力致能量转移聚合物为非交联结构,在聚合物链中含有一种能量供体、一种非力致来源的能量受体和一种可以力致活化而直接和/或间接生成能量受体的力敏团,且能量供体和各个能量受体均不在同一条聚合物链上,其中,其中能量供体为有机荧光团,非力致来源的能量受体为荧光团并且是一级能量受体,力致活化生成的能量受体为二级能量受体;
第三十四结构:所述的力致能量转移聚合物为非交联结构,在聚合物链中含有一种能量供体、一种非力致来源的能量受体和一种可以力致活化而直接和/或间接生成能量受体的力敏团,且能量供体和各个能量受体均不在同一条聚合物链上,其中,其中能量供体为有机上转换荧光团,非力致来源的能量受体为荧光团并且是一级能量受体,力致活化生成的能量受体为二级能量受体;
第三十五结构:所述的力致能量转移聚合物为非交联结构,在聚合物链中含有一种可以力致活化而直接和/或间接生成能量供体的力敏团、一种非力致来源的能量受体和一种可以力致活化而直接和/或间接生成能量受体的力敏团,且能量供体和各个能量受体均不在同一条聚合物链上,其中能量供体为发光团,非力致来源的能量受体为荧光团并且是一级能量受体,力致活化生成的能量受体为二级能量受体;
第三十六结构:所述的力致能量转移聚合物为非交联结构,在聚合物链中含有一种有机荧光团和一种螺吡喃力敏团,且能量供体和能量受体不在同一条聚合物链上,其中能量供体为荧光团;
第三十七结构:所述的力致能量转移聚合物为非交联结构,在聚合物链中含有一种有机荧光团和一种逆环化力敏团,且能量供体和能量受体不在同一条聚合物链上,其中能量供体为荧光团;
第三十八结构:所述的力致能量转移聚合物为非交联结构,在聚合物链中含有一种二氧环丁烷栓系复合力敏团和一种有机荧光团,且能量供体和能量受体不在同一条聚合物链上;
第三十九结构:所述的力致能量转移聚合物为非交联结构,在聚合物链中含有一种二氧环丁烷门控复合力敏团和一种有机荧光团,且能量供体和能量受体不在同一条聚合物链上;
第四十结构:所述的力致能量转移聚合物为非交联结构,在聚合物链中含有一种鲁米诺化学发光团和一种力敏团,且能量供体和能量受体不在同一条聚合物链上,其中能量供体为鲁米诺化学发光团;
第四十一结构:所述的力致能量转移聚合物为非交联结构,其聚合物中含有一种能量供体和一种可以力致活化而直接和/或间接生成能量受体的力敏团,其中能量供体为无机荧光团;
第四十二结构:所述的力致能量转移聚合物为非交联结构,其聚合物中含有一种能量供体和一种可以力致活化而直接和/或间接生成能量受体的力敏团,其中能量供体为无机上转换荧光团;
第四十三结构:所述的力致能量转移聚合物为非交联结构,在聚合物中含有一种能量供体、一种非力致来源的能量受体和一种可以力致活化而直接和/或间接生成能量受体的力敏团,其中,其中能量供体为无机荧光团,非力致来源的能量受体为荧光团并且是一级能量受体,力致活化生成的能量受体为二级能量受体;
第四十四结构:所述的力致能量转移聚合物为非交联结构,在聚合物中含有一种能量供体、一种非力致来源的能量受体和一种可以力致活化而直接和/或间接生成能量受体的力敏团,其中,其中能量供体为无机上转换荧光团,非力致来源的能量受体为荧光团并且是一级能量受体,力致活化生成的能量受体为二级能量受体;
第四十五结构:所述的力致能量转移聚合物为非交联结构,其聚合物中含有一种无机上转换荧光团、生物荧光团和一种力敏团,其中,其中能量供体为无机上转换荧光团,生物荧光团是一级能量受体,力敏团为二级能量受体;
第四十六结构:所述的力致能量转移聚合物为非交联结构,在聚合物链中含有一种能量供体、一种非力致来源的能量受体和一种可以力致活化而直接和/或间接生成能量受体的力敏团,其中,能量供体为荧光团,非力致来源的能量受体为荧光团并且是一级能量受体,力致活化生成的能量受体为二级能量受体,其中,一级能量转移发生在聚合物链内,二级能量转移发生在聚合物链间;
第四十七结构:所述的力致能量转移聚合物为非交联结构,在同一条聚合物链中含有一种能量供体、一种非力致来源的能量受体和一种可以力致活化而直接和/或间接生成能量受体的力敏团,其中,其中能量供体选自有机荧光团、有机金属荧光团、有机元素荧光团、生物荧光团、有机上转换荧光团、无机荧光团、无机上转换荧光团中的一种,非力致来源的能量受体为荧光团并且是一级能量受体,力致活化生成的能量受体为二级能量受体,其中,一级能量转移发生在聚合物链内,二级能量转移发生在聚合物链间;
第四十八结构:所述的力致能量转移聚合物为非交联结构,在同一条聚合物链中含有一种能量供体、一种非力致来源的能量受体和一种可以力致活化而直接和/或间接生成能量受体的力敏团,其中,其中能量供体选自有机荧光团、有机金属荧光团、有机元素荧光团、生物荧光团、有机上转换荧光团、无机荧光团、无机上转换荧光团中的一种,非力致来源的能量受体为荧光团并且是一级能量受体,力致活化生成的能量受体为二级能量受体,其中,一级能量转移发生在聚合物链间,二级能量转移发生在聚合物链内;
第四十九结构:所述的力致能量转移聚合物为非交联结构,在同一条聚合物链中含有一种能量供体、一种非力致来源的能量受体和一种可以力致活化而直接和/或间接生成能量受体的力敏团,其中,其中能量供体为有机荧光团,非力致来源的能量受体为荧光团并且是一级能量受体,力致活化生成的能量受体为二级能量受体,其中,一级能量转移发生在聚合物链内,二级能量转移发生在聚合物链间;
第五十结构:所述的力致能量转移聚合物为非交联结构,在同一条聚合物链中含有一种能量供体、一种非力致来源的能量受体和一种可以力致活化而直接和/或间接生成能量受体的力敏团,其中,其中能量供体为有机上转换荧光团,非力致来源的能量受体为荧光团并且是一级能量受体,力致活化生成的能量受体为二级能量受体,其中,一级能量转移发生在聚合物链间,二级能量转移发生在聚合物链内;
第五十一结构:所述的力致能量转移聚合物为非交联结构,在同一条聚合物链中含有一种可以力致活化而直接和/或间接生成能量供体的力敏团、一种非力致来源的能量受体和一种可以力致活化而直接和/或间接生成能量受体的力敏团,其中能量供体为发光团,非力致来源的能量受体为荧光团并且是一级能量受体,力致活化生成的能量受体为二级能量受体,其中,一级能量转移发生在聚合物链内,二级能量转移发生在聚合物链间;
第五十二结构:所述的力致能量转移聚合物为交联结构,在同一条聚合物链中含有一种能量供体和一种可以力致活化而直接和/或间接生成能量受体的力敏团,其中能量供体为荧光团;
第五十三结构:所述的力致能量转移聚合物为交联结构,在同一条聚合物链中含有一种可以力致活化而直接和/或间接生成能量供体的力敏团和一种能量受体,其中能量供体为荧光团;
第五十四结构:所述的力致能量转移聚合物为交联结构,在同一条聚合物链中含有一种可以力致活化而直接和/或间接生成能量供体的力敏团和一种能量受体,其中能量供体为发光团;
第五十五结构:所述的力致能量转移聚合物为交联结构,在同一条聚合物链中含有一种可以力致活化而直接和/或间接生成能量供体的力敏团和一种可以力致活化而直接和/或间接生成能量受体的力敏团,其中能量供体和能量受体均为荧光团;
第五十六结构:所述的力致能量转移聚合物为交联结构,在同一条聚合物链中含有一种可以力致活化而直接和/或间接生成能量供体的力敏团和一种可以力致活化而直接和/或间接生成能量受体的力敏团,其中,能量供体为发光团,能量受体为荧光团;
第五十七结构:所述的力致能量转移聚合物为交联结构,在同一条聚合物链中含有一种能量供体和一种可以力致活化而直接和/或间接生成能量受体的力敏团,其中能量供体为有机荧光团;
第五十八结构:所述的力致能量转移聚合物为交联结构,在同一条聚合物链中含有一种能量供体和一种可以力致活化而直接和/或间接生成能量受体的力敏团,其中能量供体为有机金属荧光团;
第五十九结构:所述的力致能量转移聚合物为交联结构,在同一条聚合物链中含有一种能量供体和一种可以力致活化而直接和/或间接生成能量受体的力敏团,其中能量供体为有机元素荧光团;
第六十结构:所述的力致能量转移聚合物为交联结构,在同一条聚合物链中含有一种能量供体和一种可以力致活化而直接和/或间接生成能量受体的力敏团,其中能量供体为生物荧光团;
第六十一结构:所述的力致能量转移聚合物为交联结构,在同一条聚合物链中含有一种能量供体和一种可以力致活化而直接和/或间接生成能量受体的力敏团,其中能量供体为有机上转换荧光团;
第六十二结构:所述的力致能量转移聚合物为交联结构,在同一条聚合物链中含有一种能量供体、一种非力致来源的能量受体和一种可以力致活化而直接和/或间接生成能量受体的力敏团,其中,能量供体为荧光团,非力致来源的能量受体为荧光团并且是一级能量受体,力致活化生成的能量受体为二级能量受体;
第六十三结构:所述的力致能量转移聚合物为交联结构,在同一条聚合物链中含有一种能量供体、一种非力致来源的能量受体和一种可以力致活化而直接和/或间接生成能量受体的力敏团,其中,其中能量供体选自有机荧光团、有机金属荧光团、有机元素荧光团、生物荧光团、有机上转换荧光团、无机荧光团、无机上转换荧光团中的一种,非力致来源的能量受体为荧光团并且是一级能量受体,力致活化生成的能量受体为二级能量受体;
第六十四结构:所述的力致能量转移聚合物为交联结构,在同一条聚合物链中含有一种能量供体、一种非力致来源的能量受体和一种可以力致活化而直接和/或间接生成能量受体的力敏团,其中,其中能量供体为有机荧光团,非力致来源的能量受体为荧光团并且是一级能量受体,力致活化生成的能量受体为二级能量受体;
第六十五结构:所述的力致能量转移聚合物为交联结构,在同一条聚合物链中含有一种能量供体、一种非力致来源的能量受体和一种可以力致活化而直接和/或间接生成能量受体的力敏团,其中,其中能量供体为有机上转换荧光团,非力致来源的能量受体为荧光团并且是一级能量受体,力致活化生成的能量受体为二级能量受体;
第六十六结构:所述的力致能量转移聚合物为交联结构,在同一条聚合物链中含有一种可以力致活化而直接和/或间接生成能量供体的力敏团、一种非力致来源的能量受体和一种可以力致活化而直接和/或间接生成能量受体的力敏团,其中能量供体为发光团,非力致来源的能量受体为荧光团并且是一级能量受体,力致活化生成的能量受体为二级能量受体;
第六十七结构:所述的力致能量转移聚合物为交联结构,在同一条聚合物链中含有一种有机荧光团和一种螺吡喃力敏团,其中能量供体为荧光团;
第六十八结构:所述的力致能量转移聚合物为交联结构,在同一条聚合物链中含有一种有机荧光团和一种逆环化力敏团,其中能量供体为荧光团;
第六十九结构:所述的力致能量转移聚合物为交联结构,在同一条聚合物链中含有一种二氧环丁烷栓系复合力敏团和一种有机荧光团;
第七十结构:所述的力致能量转移聚合物为交联结构,在同一条聚合物链中含有一种二氧环丁烷门控复合力敏团和一种有机荧光团;
第七十一结构:所述的力致能量转移聚合物为交联结构,在同一条聚合物链中含有一种鲁米诺化学发光团和一种力敏团,其中能量供体为鲁米诺化学发光团;
第七十二结构:所述的力致能量转移聚合物为交联结构,在聚合物链中含有一种能量供体和一种可以力致活化而直接和/或间接生成能量受体的力敏团,且能量供体和能量受体不在同一条聚合物链上,其中能量供体为荧光团;
第七十三结构:所述的力致能量转移聚合物为交联结构,在聚合物链中含有一种可以力致活化而直接和/或间接生成能量供体的力敏团和一种能量受体,且能量供体和能量受体不在同一条聚合物链上,其中能量供体为荧光团;
第七十四结构:所述的力致能量转移聚合物为交联结构,在聚合物链中含有一种可以力致活化而直接和/或间接生成能量供体的力敏团和一种能量受体,且能量供体和能量受体不在同一条聚合物链上,其中能量供体为发光团;
第七十五结构:所述的力致能量转移聚合物为交联结构,在聚合物链中含有一种可以力致活化而直接和/或间接生成能量供体的力敏团和一种可以力致活化而直接和/或间接生成能量受体的力敏团,且能量供体和能量受体不在同一条聚合物链上,其中能量供体和能量受体均为荧光团;
第七十六结构:所述的力致能量转移聚合物为交联结构,在聚合物链中含有一种可以力致活化而直接和/或间接生成能量供体的力敏团和一种可以力致活化而直接和/或间接生成能量受体的力敏团,且能量供体和能量受体不在同一条聚合物链上,其中,能量供体为发光团,能量受体为荧光团;
第七十七结构:所述的力致能量转移聚合物为交联结构,在聚合物链中含有一种能量供体和一种可以力致活化而直接和/或间接生成能量受体的力敏团,且能量供体和能量受体不在同一条聚合物链上,其中能量供体为有机荧光团;
第七十八结构:所述的力致能量转移聚合物为交联结构,在聚合物链中含有一种能量供体和一种可以力致活化而直接和/或间接生成能量受体的力敏团,且能量供体和能量受体不在同一条聚合物链上,其中能量供体为有机金属荧光团;
第七十九结构:所述的力致能量转移聚合物为交联结构,在聚合物链中含有一种能量供体和一种可以力致活化而直接和/或间接生成能量受体的力敏团,且能量供体和能量受体不在同一条聚合物链上,其中能量供体为有机元素荧光团;
第八十结构:所述的力致能量转移聚合物为交联结构,在聚合物链中含有一种能量供体和一种可以力致活化而直接和/或间接生成能量受体的力敏团,且能量供体和能量受体不在同一条聚合物链上,其中能量供体为生物荧光团;
第八十一结构:所述的力致能量转移聚合物为交联结构,在聚合物链中含有一种能量供体和一种可以力致活化而直接和/或间接生成能量受体的力敏团,且能量供体和能量受体不在同一条聚合物链上,其中能量供体为有机上转换荧光团;
第八十二结构:所述的力致能量转移聚合物为交联结构,在聚合物链中含有一种能量供体、一种非力致来源的能量受体和一种可以力致活化而直接和/或间接生成能量受体的力敏团,且能量供体和各个能量受体均不在同一条聚合物链上,其中,能量供体为荧光团,非力致来源的能量受体为荧光团并且是一级能量受体,力致活化生成的能量受体为二级能量受体;
第八十三结构:所述的力致能量转移聚合物为交联结构,在聚合物链中含有一种能量供体、一种非力致来源的能量受体和一种可以力致活化而直接和/或间接生成能量受体的力敏团,且能量供体和各个能量受体均不在同一条聚合物链上,其中,其中能量供体选自有机荧光团、有机金属荧光团、有机元素荧光团、生物荧光团、有机上转换荧光团、无机荧光团、无机上转换荧光团中的一种,非力致来源的能量受体为荧光团并且是一级能量受体,力致活化生成的能量受体为二级能量受体;
第八十四结构:所述的力致能量转移聚合物为交联结构,在聚合物链中含有一种能量供体、一种非力致来源的能量受体和一种可以力致活化而直接和/或间接生成能量受体的力敏团,且能量供体和各个能量受体均不在同一条聚合物链上,其中,其中能量供体为有机荧光团,非力致来源的能量受体为荧光团并且是一级能量受体,力致活化生成的能量受体为二级能量受体;
第八十五结构:所述的力致能量转移聚合物为交联结构,在聚合物链中含有一种能量供体、一种非力致来源的能量受体和一种可以力致活化而直接和/或间接生成能量受体的力敏团,且能量供体和各个能量受体均不在同一条聚合物链上,其中,其中能量供体为有机上转换荧光团,非力致来源的能量受体为荧光团并且是一级能量受体,力致活化生成的能量受体为二级能量受体;
第八十六结构:所述的力致能量转移聚合物为交联结构,在聚合物链中含有一种可以力致活化而直接和/或间接生成能量供体的力敏团、一种非力致来源的能量受体和一种可以力致活化而直接和/或间接生成能量受体的力敏团,且能量供体和各个能量受体均不在同一条聚合物链上,其中能量供体为发光团,非力致来源的能量受体为荧光团并且是一级能量受体,力致活化生成的能量受体为二级能量受体;
第八十七结构:所述的力致能量转移聚合物为交联结构,在聚合物链中含有一种有机荧光团和一种螺吡喃力敏团,且能量供体和能量受体不在同一条聚合物链上,其中能量供体为荧光团;
第八十八结构:所述的力致能量转移聚合物为交联结构,在聚合物链中含有一种有机荧光团和一种逆环化力敏团,且能量供体和能量受体不在同一条聚合物链上,其中能量供体为荧光团;
第八十九结构:所述的力致能量转移聚合物为交联结构,在聚合物链中含有一种二氧环丁烷栓系复合力敏团和一种有机荧光团,且能量供体和能量受体不在同一条聚合物链上;
第九十结构:所述的力致能量转移聚合物为交联结构,在聚合物链中含有一种二氧环丁烷门控复合力敏团和一种有机荧光团,且能量供体和能量受体不在同一条聚合物链上;
第九十一结构:所述的力致能量转移聚合物为交联结构,在聚合物链中含有一种鲁米诺化学发光团和一种力敏团,且能量供体和能量受体不在同一条聚合物链上,其中能量供体为鲁米诺化学发光团;
第九十二结构:所述的力致能量转移聚合物为交联结构,其聚合物中含有一种能量供体和一种可以力致活化而直接和/或间接生成能量受体的力敏团,其中能量供体为无机荧光团;
第九十三结构:所述的力致能量转移聚合物为交联结构,其聚合物中含有一种能量供体和一种可以力致活化而直接和/或间接生成能量受体的力敏团,其中能量供体为无机上转换荧光团;
第九十四结构:所述的力致能量转移聚合物为交联结构,在聚合物中含有一种能量供体、一种非力致来源的能量受体和一种可以力致活化而直接和/或间接生成能量受体的力敏团,其中,其中能量供体为无机荧光团,非力致来源的能量受体为荧光团并且是一级能量受体,力致活化生成的能量受体为二级能量受体;
第九十五结构:所述的力致能量转移聚合物为交联结构,在聚合物中含有一种能量供体、一种非力致来源的能量受体和一种可以力致活化而直接和/或间接生成能量受体的力敏团,其中,其中能量供体为无机上转换荧光团,非力致来源的能量受体为荧光团并且是一级能量受体,力致活化生成的能量受体为二级能量受体;
第九十六结构:所述的力致能量转移聚合物为交联结构,其聚合物中含有一种无机上转换荧光团、生物荧光团和一种力敏团,其中,其中能量供体为无机上转换荧光团,生物荧光团是一级能量受体,力敏团为二级能量受体;
第九十七结构:所述的力致能量转移聚合物为交联结构,在聚合物链中含有一种能量供体、一种非力致来源的能量受体和一种可以力致活化而直接和/或间接生成能量受体的力敏团,其中,能量供体为荧光团,非力致来源的能量受体为荧光团并且是一级能量受体,力致活化生成的能量受体为二级能量受体,其中,一级能量转移发生在聚合物链内,二级能量转移发生在聚合物链间;
第九十八结构:所述的力致能量转移聚合物为交联结构,在同一条聚合物链中含有一种能量供体、一种非力致来源的能量受体和一种可以力致活化而直接和/或间接生成能量受体的力敏团,其中,其中能量供体选自有机荧光团、有机金属荧光团、有机元素荧光团、生物荧光团、有机上转换荧光团、无机荧光团、无机上转换荧光团中的一种,非力致来源的能量受体为荧光团并且是一级能量受体,力致活化生成的能量受体为二级能量受体,其中,一级能量转移发生在聚合物链内,二级能量转移发生在聚合物链间;
第九十九结构:所述的力致能量转移聚合物为交联结构,在同一条聚合物链中含有一种能量供体、一种非力致来源的能量受体和一种可以力致活化而直接和/或间接生成能量受体的力敏团,其中,其中能量供体选自有机荧光团、有机金属荧光团、有机元素荧光团、生物荧光团、有机上转换荧光团、无机荧光团、无机上转换荧光团中的一种,非力致来源的能量受体为荧光团并且是一级能量受体,力致活化生成的能量受体为二级能量受体,其中,一级能量转移发生在聚合物链间,二级能量转移发生在聚合物链内;
第一百结构:所述的力致能量转移聚合物为交联结构,在同一条聚合物链中含有一种能量供体、一种非力致来源的能量受体和一种可以力致活化而直接和/或间接生成能量受体的力敏团,其中,其中能量供体为有机荧光团,非力致来源的能量受体为荧光团并且是一级能量受体,力致活化生成的能量受体为二级能量受体,其中,一级能量转移发生在聚合物链内,二级能量转移发生在聚合物链间;
第一百零一种结构:所述的力致能量转移聚合物为交联结构,在同一条聚合物链中含有一种能量供体、一种非力致来源的能量受体和一种可以力致活化而直接和/或间接生成能量受体的力敏团,其中,其中能量供体为有机上转换荧光团,非力致来源的能量受体为荧光团并且是一级能量受体,力致活化生成的能量受体为二级能量受体,其中,一级能量转移发生在聚合物链间,二级能量转移发生在聚合物链内;
第一百零二种结构:所述的力致能量转移聚合物为交联结构,在同一条聚合物链中含有一种可以力致活化而直接和/或间接生成能量供体的力敏团、一种非力致来源的能量受体和一种可以力致活化而直接和/或间接生成能量受体的力敏团,其中能量供体为发光团,非力致来源的能量受体为荧光团并且是一级能量受体,力致活化生成的能量受体为二级能量受体,其中,一级能量转移发生在聚合物链内,二级能量转移发生在聚合物链间。
3.根据权利要求1中所述的力致能量转移聚合物,其特征在于,发生所述的力致能量转移的能量供体和能量受体中,至少一种能量供体和/或至少一种能量受体是由所述聚合物链上的力敏团受力活化而直接和/或间接生成。
4.根据权利要求3中所述的力致能量转移聚合物,其特征在于,所述产生力致能量转移的能量供体和能量受体的组合,包括力致直接生成的能量供体与非力致来源的能量受体的组合、力致直接生成的能量供体与力致直接生成的能量受体的组合、力致直接生成的能量供体与力致间接生成的能量受体的组合、力致间接生成的能量供体与非力致来源的能量受体的组合、力致间接生成的能量供体与力致直接生成的能量受体的组合、力致间接生成的能量供体与力致间接生成的能量受体的组合、非力致来源的能量供体与力致直接生成的能量受体的组合、非力致来源的能量供体与力致间接生成的能量受体的组合。
5.根据权利要求1中所述的力致能量转移聚合物,其特征在于,所述的非力致来源的能量供体/能量受体,包括预先存在的能量供体/能量受体、光活化生成的能量供体/能量受体、热活化生成的能量供体/能量受体、电活化生成的能量供体/能量受体、化学活化生成的能量供体/能量受体、生物活化生成的能量供体/能量受体、磁活化生成的能量供体/能量受体。
6.一种实现力致能量转移的方法,其特征在于,提供一种力致响应聚合物,其聚合物链上含有至少一个可以力致活化而直接和/或间接生成能量供体的力敏团和/或至少一个可以力致活化而直接和/或间接生成能量受体的力敏团,其中所述的由聚合物链上的力敏团通过机械力作用活化而直接和/或间接生成能量供体和/或能量受体并分别与所述聚合物中相应的能量受体和能量供体之间同时发生链内和链间能量转移。
7.一种力致能量转移聚合物,其特征在于,其聚合物链上含有至少一个复合力敏团,其中至少一个能量供体和/或至少一个能量受体由所属复合力敏团中的至少一个力敏基元/单力敏团力致活化直接和/或间接生成,所述由复合力敏团直接和/或间接生成的能量供体和/或能量受体与相应的能量受体和能量供体发生链内和/或链间能量转移。
8.一种实现力致能量转移的方法,其特征在于,提供一种力致响应聚合物,其聚合物链上含有至少一个复合力敏团,其中至少一个能量供体和/或至少一个能量受体由所属复合力敏团中的至少一个力敏基元/单力敏团力致活化直接和/或间接生成,所述由复合力敏团直接和/或间接生成的能量供体和/或能量受体与相应的能量受体和能量供体发生链内和/或链间能量转移。
9.一种力致能量转移聚合物,其特征在于,其聚合物链上含有至少两种可以力致活化而直接和/或间接生成能量供体的力敏团和/或至少两种可以力致活化而直接和/或间接生成能量受体的力敏团,其中所述的由聚合物链上的力敏团力致活化而直接和/或间接生成的能量供体和能量受体分别与相应的能量受体和能量供体之间发生能量转移。
10.一种实现力致能量转移的方法,其特征在于,提供一种力致响应聚合物,其聚合物链上含有至少两种可以力致活化而直接和/或间接生成能量供体的力敏团和/或至少两种可以力致活化而直接和/或间接生成能量受体的力敏团,其中所述的由聚合物链上的力敏团通过机械力作用活化而直接和/或间接生成能量供体和/或能量受体并分别与相应的能量受体和能量供体之间发生能量转移。
11.一种力致能量转移聚合物,其特征在于,其聚合物链上含有至少一个可以力致活化而直接和/或间接生成能量供体的力敏团和/或至少一个可以力致活化而直接和/或间接生成能量受体的力敏团,其中所述的由聚合物链上的力敏团力致活化而直接和/或间接生成的能量供体和能量受体分别与相应的能量受体和能量供体之间发生能量转移;其中还含有供体和受体均为非力致产生的能量转移。
12.一种实现力致能量转移的方法,其特征在于,提供一种力致响应聚合物,其聚合物链上含有至少一个可以力致活化而直接和/或间接生成能量供体的力敏团和/或至少一个可以力致活化而直接和/或间接生成能量受体的力敏团,其中所述的由聚合物链上的力敏团通过机械力作用活化而直接和/或间接生成能量供体和/或能量受体并分别与相应的能量受体和能量供体之间发生能量转移;其中还含有供体和受体均为非力致产生的能量转移。
13.一种力致链内能量转移聚合物,其特征在于,其聚合物链上含有至少一个可以力致活化而直接和/或间接生成能量供体的力敏团和/或至少一个可以力致活化而直接和/或间接生成能量受体的力敏团,其中能量供体和能量受体直接相连形成互为取代基,且都在骨架链上,其中所述的由聚合物链上的力敏团力致活化而直接和/或间接生成的能量供体和能量受体分别与所述同一聚合物链上相应的能量受体和能量供体之间发生能量转移。
14.一种实现力致链内能量转移的方法,其特征在于,提供一种力致响应聚合物,其聚合物链上含有至少一个可以力致活化而直接和/或间接生成能量供体的力敏团和/或至少一个可以力致活化而直接和/或间接生成能量受体的力敏团,其中能量供体和能量受体直接相连形成互为取代基,且都在骨架链上,其中所述的由聚合物链上的力敏团通过机械力作用活化而直接和/或间接生成能量供体和/或能量受体并分别与所述同一聚合物链上相应的能量受体和能量供体之间发生能量转移。
15.一种力致链内能量转移聚合物,其特征在于,其聚合物链上含有至少一个可以力致活化而直接和/或间接生成能量供体的力敏团和/或至少一个可以力致活化而直接和/或间接生成能量受体的力敏团,其中能量供体和能量受体直接相连形成互为取代基,且其中仅能量供体或能量受体在骨架链上,其中所述的由聚合物链上的力敏团力致活化而直接和/或间接生成的能量供体和能量受体分别与所述同一聚合物链上相应的能量受体和能量供体之间发生能量转移。
16.一种实现力致链内能量转移的方法,其特征在于,提供一种力致响应聚合物,其聚合物链上含有至少一个可以力致活化而直接和/或间接生成能量供体的力敏团和/或至少一个可以力致活化而直接和/或间接生成能量受体的力敏团,其中能量供体和能量受体直接相连形成互为取代基,且其中仅能量供体或能量受体在骨架链上,其中所述的由聚合物链上的力敏团通过机械力作用活化而直接和/或间接生成能量供体和/或能量受体并分别与所述同一聚合物链上相应的能量受体和能量供体之间发生能量转移。
17.一种力致链内能量转移聚合物,其特征在于,其聚合物链上含有至少一个可以力致活化而直接和/或间接生成能量供体的力敏团和至少一个可以力致活化而直接和/或间接生成能量受体的力敏团,其中所述的由聚合物链上的力敏团力致活化而直接和/或间接生成的能量供体和能量受体分别与所述同一聚合物链上相应的能量受体和能量供体之间发生能量转移。
18.一种实现力致链内能量转移的方法,其特征在于,提供一种力致响应聚合物,其聚合物链上含有至少一个可以力致活化而直接和/或间接生成能量供体的力敏团和至少一个可以力致活化而直接和/或间接生成能量受体的力敏团,其中所述的由聚合物链上的力敏团通过机械力作用活化而直接和/或间接生成能量供体和/或能量受体并分别与所述同一聚合物链上相应的能量受体和能量供体之间发生能量转移。
19.一种力致链内能量转移聚合物,其特征在于,其聚合物链上含有至少一个非力致活化而直接和/或间接生成的能量供体和至少一个可以力致活化而直接和/或间接生成能量受体的力敏团,其中所述的由聚合物链上的力敏团力致活化而直接和/或间接生成的能量受体与所述同一聚合物链上相应的能量供体之间发生能量转移。
20.一种实现力致链内能量转移的方法,其特征在于,提供一种力致响应聚合物,其聚合物链上含有至少一个非力致活化而直接和/或间接生成的能量供体和至少一个可以力致活化而直接和/或间接生成能量受体的力敏团,其中所述的由聚合物链上的力敏团通过机械力作用活化而直接和/或间接生成的能量受体与所述同一聚合物链上相应的能量供体之间发生能量转移。
21.一种力致链内能量转移聚合物,其特征在于,其聚合物链上含有至少一个可以力致活化而间接生成能量供体的力敏团和至少一个非力致活化而直接和/或间接生成的能量受体,其中所述的由聚合物链上的力敏团力致活化而间接生成的能量供体与所述同一聚合物链上相应的能量受体之间发生能量转移。
22.一种实现力致链内能量转移的方法,其特征在于,提供一种力致响应聚合物,其聚合物链上含有至少一个可以力致活化而间接生成能量供体的力敏团和至少一个非力致活化而直接和/或间接生成的能量受体,其中所述的由聚合物链上的力敏团通过机械力作用活化而间接生成能量供体与所述同一聚合物链上相应的能量受体之间发生能量转移。
23.一种力致链内能量转移聚合物,其特征在于,其聚合物链上含有至少一个可以力致活化而直接生成能量供体的力敏团和至少一个非力致活化而直接和/或间接生成的能量受体,其中所述的由聚合物链上的力敏团力致活化而直接生成的能量供体为非发光体,其中所述的由聚合物链上的力敏团力致活化而直接生成的能量供体与所述同一聚合物链上相应的能量受体之间发生能量转移。
24.一种实现力致链内能量转移的方法,其特征在于,提供一种力致响应聚合物,其聚合物链上含有至少一个可以力致活化而直接生成能量供体的力敏团和至少一个非力致活化而直接和/或间接生成的能量受体,其中所述的由聚合物链上的力敏团力致活化而直接生成的能量供体为非发光体,其中所述的由聚合物链上的力敏团通过机械力作用活化而直接生成能量供体与所述同一聚合物链上相应的能量受体之间发生能量转移。
25.一种力致链内能量转移聚合物,其特征在于,其聚合物链上含有至少一个可以力致活化而直接生成能量供体的力敏团和至少一个非力致活化而直接和/或间接生成的能量受体,其中所述的由聚合物链上的力敏团力致活化而直接生成的能量供体为发光体,其中所述的由聚合物链上的力敏团力致活化而直接生成的能量供体与所述同一聚合物链上相应的能量受体之间发生多级能量转移。
26.一种实现力致链内能量转移的方法,其特征在于,提供一种力致响应聚合物,其聚合物链上含有至少一个可以力致活化而直接生成能量供体的力敏团和至少一个非力致活化而直接和/或间接生成的能量受体,其中所述的由聚合物链上的力敏团力致活化而直接生成的能量供体为发光体,其中所述的由聚合物链上的力敏团通过机械力作用活化而直接生成能量供体与所述同一聚合物链上相应的能量受体之间发生多级能量转移。
27.一种力致链内能量转移聚合物,其特征在于,其聚合物链上含有至少一个可以力致活化而直接生成能量供体的力敏团和至少一个非力致活化而直接和/或间接生成的能量受体,其中所述的由聚合物链上的力敏团力致活化而直接生成的能量供体为发光体,其中所述的由聚合物链上的力敏团力致活化而直接生成的能量供体与所述同一聚合物链上相应的能量受体之间发生多级能量转移,其中能量受体为非预先存在的。
28.一种实现力致链内能量转移的方法,其特征在于,提供一种力致响应聚合物,其聚合物链上含有至少一个可以力致活化而直接生成能量供体的力敏团和至少一个非力致活化而直接和/或间接生成的能量受体,其中所述的由聚合物链上的力敏团力致活化而直接生成的能量供体为发光体,其中所述的由聚合物链上的力敏团通过机械力作用活化而直接生成能量供体与所述同一聚合物链上相应的能量受体之间发生多级能量转移,其中能量受体为非预先存在的。
29.一种力致链间能量转移聚合物,其特征在于,其聚合物链上含有至少一个可以力致活化而直接和/或间接生成能量供体的力敏团和/或至少一个可以力致活化而直接和/或间接生成能量受体的力敏团,其中所述的由聚合物链上的力敏团力致活化而直接和/或间接生成的能量供体和能量受体分别与所述聚合物中不同聚合物链上和可选的非聚合物链上相应的能量受体和能量供体之间发生能量转移。
30.一种实现力致链间能量转移的方法,其特征在于,提供一种力致响应聚合物,其聚合物链上含有至少一个可以力致活化而直接和/或间接生成能量供体的力敏团和/或至少一个可以力致活化而直接和/或间接生成能量受体的力敏团,其中所述的由聚合物链上的力敏团通过机械力作用活化而直接和/或间接生成能量供体和/或能量受体并分别与所述聚合物中不同聚合物链上和可选的非聚合物链上相应的能量受体和能量供体之间发生能量转移。
31.一种力致链间能量转移聚合物,其特征在于,其聚合物链上含有至少一个可以力致活化而直接和/或间接生成能量受体的力敏团,其中所述的由聚合物链上的力敏团力致活化而直接和/或间接生成的能量受体与所述聚合物中的非聚合物链上相应的能量供体之间发生能量转移。
32.一种实现力致链间能量转移的方法,其特征在于,提供一种力致响应聚合物,其聚合物链上含有至少一个可以力致活化而直接和/或间接生成能量受体的力敏团,其中所述的由聚合物链上的力敏团力致活化而直接和/或间接生成的能量受体与所述聚合物中的非聚合物链上相应的能量供体之间发生能量转移。
33.一种力致链间能量转移聚合物,其特征在于,其聚合物链上含有至少一个可以力致活化而间接生成能量供体的力敏团,其中所述的由聚合物链上的力敏团力致活化而间接生成的能量供体与所述聚合物中的非聚合物链上相应的能量受体之间发生能量转移。
34.一种实现力致链间能量转移的方法,其特征在于,提供一种力致响应聚合物,其聚合物链上含有至少一个可以力致活化而间接生成能量供体的力敏团,其中所述的由聚合物链上的力敏团力致活化而间接生成的能量供体与所述聚合物中的非聚合物链上相应的能量受体之间发生能量转移。
35.一种力致链间能量转移聚合物,其特征在于,其聚合物链上含有至少一个可以力致活化而直接生成能量供体的力敏团,其中所述的由聚合物链上的力敏团力致活化而直接生成的能量供体为非发光体,且其与所述的非聚合物链上相应的能量受体之间发生能量转移。
36.一种实现力致链间能量转移的方法,其特征在于,提供一种力致响应聚合物,其聚合物链上含有至少一个可以力致活化而直接生成能量供体的力敏团,其中所述的由聚合物链上的力敏团力致活化而直接生成的能量供体为非发光体,且其与所述的非聚合物链上相应的能量受体之间发生能量转移。
37.一种力致链间能量转移聚合物,其特征在于,其聚合物链上含有至少一个可以力致活化而直接生成能量供体的力敏团,其中所述的由聚合物链上的力敏团力致活化而直接生成的能量供体为发光体,且其与所述的非聚合物链上相应的能量受体之间发生多级能量转移。
38.一种实现力致链间能量转移的方法,其特征在于,提供一种力致响应聚合物,其聚合物链上含有至少一个可以力致活化而直接生成能量供体的力敏团,其中所述的由聚合物链上的力敏团力致活化而直接生成的能量供体为发光体,且其与所述的非聚合物链上相应的能量受体之间发生多级能量转移。
39.一种力致链间能量转移聚合物,其特征在于,其聚合物链上含有至少一个可以力致活化而直接生成能量供体的力敏团,其中所述的由聚合物链上的力敏团力致活化而直接生成的能量供体为发光体,其与所述的非聚合物链上相应的能量受体之间发生一级能量转移,其中能量受体为非预先存在的。
40.一种实现力致链间能量转移的方法,其特征在于,提供一种力致响应聚合物,其聚合物链上含有至少一个可以力致活化而直接生成能量供体的力敏团,其中所述的由聚合物链上的力敏团力致活化而直接生成的能量供体为发光体,其与所述的非聚合物链上相应的能量受体之间发生一级能量转移,其中能量受体为非预先存在的。
41.一种可以发生能量转移的结构,其特征在于,能量供体和能量受体直接相连形成互为取代基,其含有如下结构中的至少一种:
Figure FDA0001933288120000181
Figure FDA0001933288120000191
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN115386362A (zh) * 2022-08-30 2022-11-25 合肥工业大学 一种核黄素-氧化石墨烯荧光探针及其应用

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