CN114854001A - 一种荧光功能型二氧化碳基聚碳酸酯及其制备方法和应用 - Google Patents

一种荧光功能型二氧化碳基聚碳酸酯及其制备方法和应用 Download PDF

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Abstract

本发明公开一种荧光功能型二氧化碳基聚碳酸酯及其制备方法和应用，将催化剂和((2Z,2'Z)‑3,3'‑(1,4‑苯基)双(2‑(4‑(环氧乙烷‑2‑甲氧基)苯基)丙烯腈)环氧化合物在反应器中除水后，氮气保护下，注入环氧丙烷，然后充入CO2，进行共聚反应，得到荧光功能型二氧化碳基聚碳酸酯。本发明合成路线简单、消耗温室气体二氧化碳(CO2)、纯化容易、合成了具有荧光特性的二氧化碳基聚碳酸酯，聚合状态下能够发出很强的荧光，在粘合剂、覆盖地膜、包装、生物医学材料等领域中具有潜在的应用价值，也可作为聚合物荧光探针、荧光着色剂和光致发光器件、生物探针等。

Description

一种荧光功能型二氧化碳基聚碳酸酯及其制备方法和应用
技术领域
本发明属于荧光材料的制备技术领域，具体涉及一种荧光功能型二氧化碳基聚碳酸酯及其制备方法和应用。
背景技术
在现代工业迅速发展和人民生活水平不断提高的今天，一方面能源消费剧增，化石燃料燃烧产生大量二氧化碳气体造成严重的温室效应和环境危害；另一方面塑料制品的广泛使用，白色污染加剧，给人们的生活带来困扰。但从资源的角度看，CO2是一种廉价、无毒、丰富、可再生的C1资源，如果能够将二氧化碳转化为高附加值的能源、材料和化学产品，那么不仅能解决环境问题，而且能有效实现废物的再利用。
1969年Inoue等人发现环氧化物和CO2的共聚反应以来，这已经成为在化学合成中大规模利用CO2的重要技术，这个方法不仅在聚合过程中消耗CO2而且合成的聚合物(PPC)也可生物降解，做到了“双向”环保。为缓解全球变暖及“白色污染”提供了新的思路。然而，与传统的聚烯烃材料相比，PPC的热性能和机械性能并不理想，鉴于此科研工作者提出改性(物理改性和化学改性)。其中引入第三单体进行三元共聚改性因性能改善效果明显是研究的热点和重点。
早期利用二氧化碳生成聚碳酸酯的过程中，第三单体的选择仅仅改善了热性能和力学性能，功能性的研究很少，应用领域受到一定程度的限制。随着工业的发展，人们对聚合材料的功能性提出了要求。
发明内容
本发明针对目前功能化二氧化碳基聚碳酸酯的研究现状，提供给一种荧光功能型二氧化碳基聚碳酸酯及其制备方法和应用，该二氧化碳基聚碳酸酯具有聚集诱导发光增强效应(AIEE)性质以及良好降解性能。
本发明的目的是通过如下技术方案实现的：
一种荧光功能型二氧化碳基聚碳酸酯，该聚碳酸酯的化学结构如下式所示：
Figure BDA0003705788210000021
一种荧光功能型二氧化碳基聚碳酸酯的制备方法，包括以下步骤：
将催化剂和((2Z,2'Z)-3,3'-(1,4-苯基)双(2-(4-(环氧乙烷-2-甲氧基)苯基)丙烯腈)环氧化合物在反应器中除水后，氮气保护下，注入环氧丙烷，然后充入CO2，进行共聚反应，得到荧光功能型二氧化碳基聚碳酸酯。
本发明进一步的改进在于，除水在60-90℃下真空干燥6-8h。
本发明进一步的改进在于，充入CO2后反应器内压力为2-5MPa。
本发明进一步的改进在于，共聚反应的温度为50～80℃，时间为20～24小时。
本发明进一步的改进在于，环氧丙烷与((2Z,2'Z)-3,3'-(1,4-苯基)双(2-(4-(环氧乙烷-2-甲氧基)苯基)丙烯腈)环氧化合物的摩尔比为100：(1～5)。
本发明进一步的改进在于，((2Z,2'Z)-3,3'-(1,4-苯基)双(2-(4-(环氧乙烷-2-甲氧基)苯基)丙烯腈)环氧化合物与催化剂的摩尔比为1000：(1～5)。
本发明进一步的改进在于，催化剂为戊二酸锌和双金属氰化配合物复合催化剂与稀土三元催化剂中的一种。
本发明进一步的改进在于，在于，稀土三元催化剂为三氯乙酸稀土配合物/二乙基锌/甘油。
一种如上所述的荧光功能型二氧化碳基聚碳酸酯的应用，该荧光功能型二氧化碳基聚碳酸酯在粘合剂、覆盖地膜、生物医学材料、荧光着色剂、光致发光器件以及生物探针中的应用。
与现有技术相比，本发明的有益效果在于：
本发明在CO2和PO的共聚反应中引入第三单体((2Z,2'Z)-3,3'-(1,4-苯基)双(2-(4-(环氧乙烷-2-甲氧基)苯基)丙烯腈)环氧化合物，使得CO2和((2Z,2'Z)-3,3'-(1,4-苯基)双(2-(4-(环氧乙烷-2-甲氧基)苯基)丙烯腈)环氧化合物竞争插入，更有助于聚合反应的顺利进行，制备出荧光功能型聚碳酸酯。在催化剂作用下，PO开环形成金属烷氧键，游离的亲核烷氧键可以进攻CO2，形成CO2/PO增长链，CO2/PO增长链的末端烷氧基阴离子可以亲核攻击R分子中的环醚基团，使其成环打开并转化为末端羧酸根阴离子传播链。末端羧酸根阴离子攻击PO并再次转化为末端醇盐阴离子传播链，然后可以与CO2或环醚反应，制备出共聚新型荧光型聚合物。本发明合成路线简单，消耗温室气体二氧化碳(CO2)、纯化容易、产率高，合成的荧光功能型二氧化碳基聚碳酸酯具有AIEE性质，并且降解性能良好，是一种双向环保类材料。将AIE强而稳定的荧光与二氧化碳基聚酯优秀的生物性能相结合具有重要的现实意义。在粘合剂、覆盖地膜、包装、生物医学材料、荧光着色剂和光致发光器件、生物探针等领域中具有潜在的应用前景。
进一步的，在制备过程中，随着温度的升高，聚合物的产率先增加再降低，这可能是因为温度越高，聚合的产物的会热降解，导致产率不高，得出最佳温度为70℃。
进一步的，当CO2浓度过低时，反应无法进行，随着浓度的增加，分子量增加，当压力超过3MPa时，出现了下降，这是因为随着二氧化碳浓度的增加，更多的CO2插入Zn-O键生成碳酸酯阴离子，致使单体较难插入Zn-O中，从而导致主链中R单元较少，难以产生的分子量高的聚合物，所以反应的最佳压力为3MPa。
进一步的，引入少量的R单体，将有助于提高聚合产率和聚合物的分子量，然而，当引入更多的((2Z,2'Z)-3,3'-(1,4-苯基)双(2-(4-(环氧乙烷-2-甲氧基)苯基)丙烯腈)环氧化合物时，PO的相对浓度会下降，且聚合体系中酸性明显，不利于聚合反应进行。因此，最佳的投料比为PO：EA摩尔比为100:3。
附图说明
图1为本发明实施例中荧光功能型二氧化碳基聚碳酸酯PPCR的一锅法合成路线图；
图2为本发明实施例中荧光功能型二氧化碳基聚碳酸酯PPCR的1H NMR谱图；
图3为本发明实施例中荧光功能型二氧化碳基聚碳酸酯PPCR在DMF/H2O混合溶剂中的荧光发光光谱图；
图4为本发明实施例1与对比例2～3的荧光发光光谱图；
图5为金属阳离子对PPCR荧光光谱的影响图；
图6为荧光型聚碳酸酯的降解性能与聚碳酸酯的降解性能比较图。
具体实施方式
为了进一步说明本发明，给出以下具体实施例，但本发明并不受这些具体实施例的限制,任何了解该领域的技术人员对本发明的些许改动将可以达到类似的结果，这些改动也包含在本发明之中。
本发明将合成的具有荧光特性的氰基二苯乙烯类荧光环氧化合物，((2Z,2'Z)-3,3'-(1,4-苯基)双(2-(4-(环氧乙烷-2-甲氧基)苯基)丙烯腈)环氧化合物(中国专利CN201910703370.4)作为第三单体通过一锅法引入二氧化碳和环氧丙烷中，得到具有聚集诱导发光增强效应(AIEE)性质的荧光聚合物。在聚合过程中引入氰基二苯乙烯类荧光环氧化合物，共聚合成出了具有荧光特性的功能材料，不仅在改善物化性能的同时，还赋予材料一定的荧光功能。荧光型聚碳酸酯可作为聚合物荧光探针、荧光着色剂、光致发光器件、生物探针等。
本发明的一种荧光功能型二氧化碳基聚碳酸酯，其化学结构如式(Ⅰ)所示：
Figure BDA0003705788210000041
Figure BDA0003705788210000051
上述荧光功能型二氧化碳基聚碳酸酯，通过以下方法制备：
将催化剂和一定比例的((2Z,2'Z)-3,3'-(1,4-苯基)双(2-(4-(环氧乙烷-2-甲氧基)苯基)丙烯腈)环氧化合物(R)放入装有磁力搅拌器的高压釜反应器中，在60-90℃下真空干燥6-8h，去除水后，随后用氮气小心地吹扫高压釜，除去空气，再在反应器中注入环氧丙烷(PO)，然后往反应器中充入CO2至2-5MPa(优选为3MPa)。在50～80℃(预选为70℃)下共聚反应20～24小时后，停止反应，将反应物冷却至室温，并释放压力，收集产物，将产物溶解在含有盐酸的三氯甲烷溶液(三氯甲烷溶液中盐酸的质量浓度为5％)中以分解催化剂，在乙醇中沉淀3次以除去少量副产物，最终得到荧光功能型二氧化碳基聚碳酸酯，记为PPCR。
优选的，环氧丙烷(PO)与((2Z,2'Z)-3,3'-(1,4-苯基)双(2-(4-(环氧乙烷-2-甲氧基)苯基)丙烯腈)环氧化合物R的摩尔比为100：(1～5)；
催化剂和((2Z,2'Z)-3,3'-(1,4-苯基)双(2-(4-(环氧乙烷-2-甲氧基)苯基)丙烯腈)环氧化合物(R)的摩尔比为(1～5)：1000。
所述的催化剂为戊二酸锌(ZnGA)、双金属氰化配合物复合催化剂(Luo L,Wang WZ,Wang L,et al.Copolymerization of CO2,propylene oxide,and itaconic anhydridewith double metal cyanide complex catalyst to form crosslinked polypropylenecarbonate[J].e-Polymers,2021,21(1):854-868.)、salen钴配合物(Wang W Z,Zhang KY,Jia X G,et al.A new dinuclear cobalt complex for copolymerization of CO2and propylene oxide:high activity and selectivity[J].Molecules,2020,25(18):4095.)与稀土三元催化剂中的一种。
稀土三元催化剂为三氯乙酸稀土配合物/二乙基锌/甘油(江艳华,秦玉升,乔立军,王献红,赵晓江,王佛松.稀土三元催化剂下正辛酸缩水甘油酯-二氧化碳-环氧丙烷的三元共聚合[J].应用化学,2009,26(07):770-774.)。
用凝胶渗透色谱仪测量得到荧光功能型二氧化碳基聚碳酸酯的分子量为13703。
((2Z,2'Z)-3,3'-(1,4-苯基)双(2-(4-(环氧乙烷-2-甲氧基)苯基)丙烯腈)环氧化合物(R)的化学结构如式(Ⅱ)所示：
Figure BDA0003705788210000061
((2Z,2'Z)-3,3'-(1,4-苯基)双(2-(4-(环氧乙烷-2-甲氧基)苯基)丙烯腈)环氧化合物(R)通过以下过程制得：
将对羟基苯乙腈与环氧氯丙烷加入到圆底烧瓶中，加热，待羟基苯乙腈与环氧氯丙烷溶解后加入催化剂，于40～117℃下，反应6～8小时后加入对苯二甲醛以及有机溶剂，并在碱性条件下于40～117℃下，反应4～6小时，停止反应，待溶液冷却至室温后抽滤，收集固体产物，水洗、干燥后得到粗产物，粗产物采用DMF与乙醇的混合溶剂进行重结晶后得到纯产物((2Z,2'Z)-3,3'-(1,4-苯基)双(2-(4-(环氧乙烷-2-甲氧基)苯基)丙烯腈)环氧化合物。
优选的，对羟基苯乙腈与环氧氯丙烷的摩尔比为1:(5～20)，对羟基苯乙腈与对苯二甲醛的摩尔比为(2.0～2.2):1，所述的催化剂为四丁基溴化铵、苄基三乙基氯化铵、四丁基氯化铵、氢氧化钠与氢氧钾中的一种，所述的碱性环境可以加入有机碱或无机碱调解pH值约为10，有机碱为叔丁醇钾或乙醇钠，无机碱为氢氧化钠或氢氧化钾。
上述的荧光功能型二氧化碳基聚碳酸酯具有良好的生物降解性和荧光性等，
具体的，通过水解实验对共聚物的降解性能进行了评价。将适量干燥后的共聚物溶于氯仿中制成10mm×10mm×0.5mm的规则样品，记初始质量为W0。将样品放入pH＝7.4的NaH2PO4/Na2HPO4缓冲溶液的细口瓶中，置于37℃的真空干燥箱中，每隔一周的时间取出样品，用蒸馏水反复洗涤2-3次，用滤纸吸干样品表面的水分，记称重后的质量为W1，于室温下真空干燥至恒重，记其质量为W2。吸水率按如下方式计算。
Figure BDA0003705788210000071
从图6可以看出，与PPC相比，PPCR的吸水率先增加至59.8％再降低至32％，且一直高于PPC的吸水率，表明PPCR亲水性能显著优于PPC，这归因于R的引入增加了聚合物的聚醚链段，增加了亲水性，降解性进一步增强，当PPCR的吸水能力达到最大59.8％，聚合物中聚酯链段消耗也达到最大。
该荧光功能型二氧化碳基聚碳酸酯在粘合剂、覆盖地膜、包装、生物医学材料、荧光着色剂、光致发光器件以及生物探针等领域中具有潜在的应用价值。
实施例1荧光功能型二氧化碳基聚碳酸酯PPCR的合成
((2Z,2'Z)-3,3'-(1,4-苯基)双(2-(4-(环氧乙烷-2-甲氧基)苯基)丙烯腈)环氧化合物的合成路线如下：
Figure BDA0003705788210000072
将对羟基苯乙腈(1.33g,0.01mol)和环氧氯丙烷(0.10mol,9.25g)加入到带有磁子的250mL单口瓶中，加热升温至68℃，待原料溶解后加入四丁基溴化(0.322g,0.001mol)，反应约8小时后加入对苯二甲醛(0.6000g,0.0045mol)和150m L乙醇，再加入固体氢氧化钠(1.20g,0.03mol)，继续反应约4～6小时后，停止反应。待反应体系温度冷却至室温后抽滤，收集固体产物，水洗，干燥得到粗产物，粗产物以DMF与乙醇的混合溶剂(V:V＝1:1)重结晶得到黄绿色产物，即((2Z,2'Z)-3,3'-(1,4-苯基)双(2-(4-(环氧乙烷-2-甲氧基)苯基)丙烯腈)环氧化合物1g。
参见图1，荧光功能型二氧化碳基聚碳酸酯的制备方法如下：
将ZnGA(0.1g)和((2Z,2'Z)-3,3'-(1,4-苯基)双(2-(4-(环氧乙烷-2-甲氧基)苯基)丙烯腈)环氧化合物(0.95g)放入装有磁力搅拌器的250mL高压釜反应器中，在70℃真空下干燥8h。随后用氮气小心地吹扫高压釜。然后，将11.6g PO注入高压釜中，然后用CO2填充至3MPa。将共聚反应在70℃搅拌24小时。然后将反应物冷却至室温，并释放压力。将硬块产物溶解在含有质量浓度5％盐酸的三氯甲烷溶液中以分解ZnGA，在乙醇中沉淀3次以除去少量碳酸亚丙酯。然后将其在80℃真空干燥至恒重，得到荧光功能型二氧化碳基聚碳酸酯并计算产率为81％。
参见图2，通过核磁谱图，证明合成的物质为目标产物。
将荧光功能型二氧化碳基聚碳酸酯PPCR加入到，DMF与H2O(H2O：DMF的体积比为10：0(对应图中的100％)、8：2(对应图中的80％)、6：4(对应图中的60％)、4：6(对应图中的40％)、2：8(对应图中的20％)或0：10(对应图中的0％))混合溶剂中，参见图3，可以看出，随着不良溶剂水的含量的增加，聚合物的荧光强度增加，表现出AIEE性质。
实施例2
((2Z,2'Z)-3,3'-(1,4-苯基)双(2-(4-(环氧乙烷-2-甲氧基)苯基)丙烯腈)环氧化合物的制备同实施例1。
荧光功能型二氧化碳基聚碳酸酯的制备方法如下：
将双金属氰化配合物复合催化剂(0.1g)和((2Z,2'Z)-3,3'-(1,4-苯基)双(2-(4-(环氧乙烷-2-甲氧基)苯基)丙烯腈)环氧化合物放入装有磁力搅拌器的250mL高压釜反应器中，双金属氰化配合物复合催化剂和((2Z,2'Z)-3,3'-(1,4-苯基)双(2-(4-(环氧乙烷-2-甲氧基)苯基)丙烯腈)环氧化合物的摩尔比为1:1000，在60℃真空下干燥8h。随后用氮气小心地吹扫高压釜。然后，将PO注入高压釜中，PO与((2Z,2'Z)-3,3'-(1,4-苯基)双(2-(4-(环氧乙烷-2-甲氧基)苯基)丙烯腈)环氧化合物R的摩尔比为100：1，然后用CO2填充至2MPa。将共聚反应在70℃搅拌21小时。然后将反应物冷却至室温，并释放压力。将硬块产物溶解在含有质量浓度5％盐酸的三氯甲烷溶液中以分解ZnGA，在乙醇中沉淀3次以除去少量碳酸亚丙酯。然后将其在80℃真空干燥至恒重，得到荧光功能型二氧化碳基聚碳酸酯，且与实施例1的荧光图相似，故不赘述。
实施例3
((2Z,2'Z)-3,3'-(1,4-苯基)双(2-(4-(环氧乙烷-2-甲氧基)苯基)丙烯腈)环氧化合物的制备同实施例1。
荧光功能型二氧化碳基聚碳酸酯的制备方法如下：
将salen钴配合物(0.1g)和((2Z,2'Z)-3,3'-(1,4-苯基)双(2-(4-(环氧乙烷-2-甲氧基)苯基)丙烯腈)环氧化合物放入装有磁力搅拌器的250mL高压釜反应器中，salen钴配合物和((2Z,2'Z)-3,3'-(1,4-苯基)双(2-(4-(环氧乙烷-2-甲氧基)苯基)丙烯腈)环氧化合物的摩尔比为2:1000，在60℃真空下干燥8h。随后用氮气小心地吹扫高压釜。然后，将PO注入高压釜中，PO与((2Z,2'Z)-3,3'-(1,4-苯基)双(2-(4-(环氧乙烷-2-甲氧基)苯基)丙烯腈)环氧化合物R的摩尔比为100：3，然后用CO2填充至5MPa。将共聚反应在80℃搅拌20小时。然后将反应物冷却至室温，并释放压力。将硬块产物溶解在含有质量浓度5％盐酸的三氯甲烷溶液中以分解ZnGA，在乙醇中沉淀3次以除去少量碳酸亚丙酯。然后将其在80℃真空干燥至恒重，得到荧光功能型二氧化碳基聚碳酸酯，且与实施例1的荧光图相似，故不赘述。
实施例4
((2Z,2'Z)-3,3'-(1,4-苯基)双(2-(4-(环氧乙烷-2-甲氧基)苯基)丙烯腈)环氧化合物的制备同实施例1。
荧光功能型二氧化碳基聚碳酸酯的制备方法如下：
将三氯乙酸稀土配合物/二乙基锌/甘油(0.1g)和((2Z,2'Z)-3,3'-(1,4-苯基)双(2-(4-(环氧乙烷-2-甲氧基)苯基)丙烯腈)环氧化合物放入装有磁力搅拌器的250mL高压釜反应器中，三氯乙酸稀土配合物/二乙基锌/甘油和((2Z,2'Z)-3,3'-(1,4-苯基)双(2-(4-(环氧乙烷-2-甲氧基)苯基)丙烯腈)环氧化合物的摩尔比为5:1000，在70℃真空下干燥7h。随后用氮气小心地吹扫高压釜。然后，将PO注入高压釜中，PO与((2Z,2'Z)-3,3'-(1,4-苯基)双(2-(4-(环氧乙烷-2-甲氧基)苯基)丙烯腈)环氧化合物R的摩尔比为100：5，然后用CO2填充至4MPa。将共聚反应在60℃搅拌22小时。然后将反应物冷却至室温，并释放压力。将硬块产物溶解在含有质量浓度5％盐酸的三氯甲烷溶液中以分解ZnGA，在乙醇中沉淀3次以除去少量碳酸亚丙酯。然后将其在80℃真空干燥至恒重，得到荧光功能型二氧化碳基聚碳酸酯，且与实施例1的荧光图相似，故不赘述。
实施例5
((2Z,2'Z)-3,3'-(1,4-苯基)双(2-(4-(环氧乙烷-2-甲氧基)苯基)丙烯腈)环氧化合物的制备同实施例1。
荧光功能型二氧化碳基聚碳酸酯的制备方法如下：
将ZnGA(0.1g)和((2Z,2'Z)-3,3'-(1,4-苯基)双(2-(4-(环氧乙烷-2-甲氧基)苯基)丙烯腈)环氧化合物放入装有磁力搅拌器的250mL高压釜反应器中，ZnGA和((2Z,2'Z)-3,3'-(1,4-苯基)双(2-(4-(环氧乙烷-2-甲氧基)苯基)丙烯腈)环氧化合物的摩尔比为3:1000，在90℃真空下干燥6h。随后用氮气小心地吹扫高压釜。然后，将PO注入高压釜中，PO与((2Z,2'Z)-3,3'-(1,4-苯基)双(2-(4-(环氧乙烷-2-甲氧基)苯基)丙烯腈)环氧化合物R的摩尔比为100：2，然后用CO2填充至5MPa。将共聚反应在50℃搅拌24小时。然后将反应物冷却至室温，并释放压力。将硬块产物溶解在含有质量浓度5％盐酸的三氯甲烷溶液中以分解ZnGA，在乙醇中沉淀3次以除去少量碳酸亚丙酯。然后将其在80℃真空干燥至恒重，得到荧光功能型二氧化碳基聚碳酸酯，且与实施例1的荧光图相似，故不赘述。
对比例1环氧类二氧化碳基聚碳酸酯的制备
将实施例1中的((2Z,2'Z)-3,3'-(1,4-苯基)双(2-(4-(环氧乙烷-2-甲氧基)苯基)丙烯腈)环氧化合物单体换成2-((2-(2-(2-甲氧基乙氧基)乙氧基)乙氧基)甲基)环氧乙烷(ME3MO)，其他步骤不变。
对比例2二氧化碳基聚碳酸酯
将实施例1中的((2Z,2'Z)-3,3'-(1,4-苯基)双(2-(4-(环氧乙烷-2-甲氧基)苯基)丙烯腈)环氧化合物单体去掉，不加入，其他步骤不变。
实施例1、对比例1和对比例2的荧光发光光谱图如图4所示，对比例2与对比例3的光谱重合。可以看出，相同条件下对比例1与对比例2的荧光强度为零，实施例1制备的二氧化碳基聚碳酸酯是具体荧光特性的。
应用例应用于探针
将荧光功能型二氧化碳基聚碳酸酯溶于DMF中，配制浓度为2×10-4g/ml，然后加入20μL，1×10-1mol/l阳离子到1cm×1cm的比色皿中，得到荧光淬灭情况。
图5为Ag+,Al3+,Ca2+,Cd2+,Co2+,Cr3+,Cu2+,Fe3+,Hg2+,Ni2+,K+,Mg2+,Mn2+,Na+,Zn2+,Pb2+对聚合物荧光光谱的影响谱图，参见图5，图中曲线由高到低分别代表PPCR，Cu2+，Al3+,K+,Mn2+,Na+,Cd2+,Ba2+,Co2+,Ag+,Ni2+,Ca2+,Pb2+,Mg2+,Zn2+,Cr3+,Fe3+,其中Fe3+的淬灭效果最好，可以看出，金属离子对聚合物的荧光强度具有一定程度的猝灭作用，其中，Fe3+的猝灭作用最为明显，可以证明本发明的荧光功能型二氧化碳基聚碳酸酯能够应用于探针中。

Claims (10)

1.一种荧光功能型二氧化碳基聚碳酸酯，其特征在于，该聚碳酸酯的化学结构如下式所示：
Figure FDA0003705788200000011
2.一种荧光功能型二氧化碳基聚碳酸酯的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
将催化剂和((2Z,2'Z)-3,3'-(1,4-苯基)双(2-(4-(环氧乙烷-2-甲氧基)苯基)丙烯腈)环氧化合物在反应器中除水后，氮气保护下，注入环氧丙烷，然后充入CO2，进行共聚反应，得到荧光功能型二氧化碳基聚碳酸酯。
3.根据权利要求2所述的一种荧光功能型二氧化碳基聚碳酸酯的制备方法，其特征在于，除水在60-90℃下真空干燥6-8h。
4.根据权利要求2所述的一种荧光功能型二氧化碳基聚碳酸酯的制备方法，其特征在于，充入CO2后反应器内压力为2-5MPa。
5.根据权利要求2所述的一种荧光功能型二氧化碳基聚碳酸酯的制备方法，其特征在于，共聚反应的温度为50～80℃，时间为20～24小时。
6.根据权利要求2所述的一种荧光功能型二氧化碳基聚碳酸酯的制备方法，其特征在于，环氧丙烷与((2Z,2'Z)-3,3'-(1,4-苯基)双(2-(4-(环氧乙烷-2-甲氧基)苯基)丙烯腈)环氧化合物的摩尔比为100：(1～5)。
7.根据权利要求2所述的一种荧光功能型二氧化碳基聚碳酸酯的制备方法，其特征在于，((2Z,2'Z)-3,3'-(1,4-苯基)双(2-(4-(环氧乙烷-2-甲氧基)苯基)丙烯腈)环氧化合物与催化剂的摩尔比为1000：(1～5)。
8.根据权利要求7所述的一种荧光功能型二氧化碳基聚碳酸酯的制备方法，其特征在于，催化剂为戊二酸锌和双金属氰化配合物复合催化剂与稀土三元催化剂中的一种。
9.根据权利要求2所述的一种荧光功能型二氧化碳基聚碳酸酯的制备方法，其特征在于，稀土三元催化剂为三氯乙酸稀土配合物/二乙基锌/甘油。
10.一种如权利要求1所述的荧光功能型二氧化碳基聚碳酸酯的应用，其特征在于，该荧光功能型二氧化碳基聚碳酸酯在粘合剂、覆盖地膜、生物医学材料、荧光着色剂、光致发光器件以及生物探针中的应用。
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