CN116120472B - 一种聚集诱导发光纤维素及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明属于高分子材料技术领域，涉及一种聚集诱导发光纤维素及其制备方法。所述聚集诱导发光纤维素具有如下式C‑A‑I所示的分子结构：其中，分子主链为纤维素，n为1～2000的整数，TPE分子通过碳酸酯键与纤维素主链共价相连。所述制备方法包括以下步骤：将纤维素与有机碱、有机溶剂混合，通入CO2反应，溶解纤维素得到纤维素溶液；将反应原料与纤维素溶液混合反应，将R基团接枝到纤维素主链上；加入TPE衍生物荧光分子与上述产物于CO2环境中混合反应，将TPE基团接枝到纤维素主链上，得到聚集诱导发光纤维素。制备方法条件温和且高效，通过调节原料的质量比，控制TPE的取代度。

Description

一种聚集诱导发光纤维素及其制备方法
技术领域
本发明属于高分子材料技术领域，涉及一种聚集诱导发光纤维素及其制备方法。
背景技术
纤维素作为最丰富的天然生物聚合物，其具备来源广泛，可再生性和生物降解性等特性。纤维素链的无水葡萄糖单元(AGU)中的三个羟基为纤维素的改性提供了极大的空间，扩大其应用范围。荧光纤维素广泛应用于生物成像、信息加密、气体检测、pH和离子响应等等领域，具有广阔的应用前景和经济价值。
传统的荧光染料如苝、芘、蒽和荧光素接枝到纤维素主链上，是通过纤维素或其衍生物中的羟基与荧光染料中的羧酸、异硫氰酸酯、或异氰酸酯基团反应，可成功实现荧光纤维素的制备。然而，由于这些荧光染料因聚集诱导猝灭(ACQ)效应，导致荧光强度随着荧光分子取代度(DS)的增加而减弱，阻碍了高强度荧光纤维素的制造。虽然纤维素的锚定和稀释作用可以抑制ACQ效应，但设计制备具有聚集诱导发光特性的荧光纤维素可以更好地解决这个问题。
中国发明专利CN114316075A公开了一种将聚集诱导发光小分子单体置于基础培养基中后接种细菌纤维素菌种子液，将得到的反应液进行培养，得到聚集诱导发光高分子的方法。中国发明专利CN104845607B公开了一种将含有硫氰酸根基团并具有聚集诱导发光性能的四苯乙烯(TPE)分子与壳聚糖上的氨基反应获得聚集诱导发光壳聚糖的方法，产物中TPE取代度为0.041；Ye等(Nanomaterials(Basel,Switzerland),2019(5).)同样也是通过在纤维素纳米晶体上引入氨基，再与含有羧基的TPE发生反应，从而将TPE引入纤维素主链上，产物中TPE取代度为0.0043。为了获得更高效率的取代反应，中国发明专利CN114316084B公开了一种将含有醛基或酯炔基并具有聚集诱导发光性能的小分子化合物通过与甲壳素上的氨基发生反应获得荧光甲壳素的方法，产物中TPE取代度为0.003。在这些研究中，需要经过繁琐的步骤将纤维素中的羟基转化为其他更具活性的基团如氨基，或直接使用含有氨基的天然高分子如甲壳素或壳聚糖。更重要的是，所用到的具有聚集诱导发光的小分子化合物需要经过繁琐的步骤合成，虽具有高活性，但稳定性差、合成困难，且该具有聚集诱导发光性能的小分子最终在纤维素主链上的取代度都较低。因此，开发一种简单、高效的方法制备聚集诱导发光纤维素具有重要意义。
发明内容
本发明目的在于针对现有技术中制备聚集诱导发光纤维素存在反应条件苛刻、反应时间长、制备复杂、产物取代度低等缺点，提供一种聚集诱导发光纤维素及其制备方法，所述制备方法更快速、便捷、高效，得到一种新颖的聚集诱导发光纤维素。
本发明的一个目的在于提供一种聚集诱导发光纤维素，所述聚集诱导发光纤维素具有如下式C-A-I所示的分子结构：
其中，分子主链为纤维素，n为1～2000的整数，四苯乙烯(TPE)分子通过碳酸酯键与纤维素主链共价相连。
进一步地，式C-A-I中，R基团选自式Ⅰ、式Ⅱ、式Ⅲ、式Ⅳ、式Ⅴ、式Ⅵ、式Ⅶ、式Ⅷ、式IX中所示的一种或多种：
式中，x为0～18的整数，y为1～18的整数。
聚集诱导发光纤维素的分子主链为纤维素，纤维素骨架上至少包含TPE基团在内的一种及一种以上的取代基团。纤维素骨架上的取代基团一类为R基团，R基团包含但不限于式Ⅰ-式IX所示的结构，用于赋予纤维素加工性能以及其他特殊性能，另外一类取代基团为TPE衍生物荧光分子基团，用于赋予纤维素聚集诱导发光性能以及其他特殊性能。
进一步地，所述聚集诱导发光纤维素的R基团的取代度为0.5～3，不等于3；四苯乙烯的取代度为0～0.5，不等于0。
进一步地，所述聚集诱导发光纤维素由包括式A所示的TPE衍生物荧光分子和式B所示的物质为原料制备而得：
式A中，X包括但不限于F、Cl、Br、I中的一种或多种；
式B中，n为1～2000的整数，R基团选自式Ⅰ、式Ⅱ、式Ⅲ、式Ⅳ、式Ⅴ、式Ⅵ、式Ⅶ、式Ⅷ、式IX中所示的一种或多种。
进一步地，式B中，R基团的取代度为0.5～3，不等于3。
进一步地，将式B所示的物质的溶液与TPE衍生物荧光分子于CO2环境中混合反应，得到聚集诱导发光纤维素。作为优选，反应温度为20～40℃，反应时间为3～12h，反应压力为0.5～1.5MPa。
式B所示的物质的溶液通过包括以下步骤的方法制备：将纤维素与有机碱、有机溶剂混合，通入CO2反应，溶解纤维素得到纤维素溶液；将反应原料与纤维素溶液混合反应，将R基团接枝到纤维素主链上，得到式B所示的物质的溶液。
式B所示的物质的溶液还可以通过包括以下步骤的方法制备：将式B所示的物质(纤维素衍生物)与有机碱、有机溶剂混合，通入CO2反应，溶解式B所示的物质得到式B所示的物质的溶液。
本发明的另一个目的在于提供一种聚集诱导发光纤维素的制备方法，包括以下步骤：
(a)将纤维素与有机碱、有机溶剂混合，通入CO2反应，溶解纤维素得到纤维素溶液；
(b)将反应原料与纤维素溶液混合反应，将R基团接枝到纤维素主链上；
(c)加入TPE衍生物荧光分子与步骤(b)得到的产物于CO2环境中混合反应，将TPE基团接枝到纤维素主链上，得到聚集诱导发光纤维素。
进一步地，纤维素包括但不限于微晶纤维素、棉花、棉浆粕、玉米芯、木浆粕、竹浆粕、玉米芯纤维素及从植物秸秆中制得的纤维素。
进一步地，有机碱为包括但不限于1,8-二氮杂双环[5.4.0]-7-十一碳烯(DBU)、四甲基胍(TMG)、1,5-二氮杂双环[4.3.0]壬-5-烯(DBN)、1,5,7-三氮杂二环[4,4,0]癸-5-烯(TBD)、磷腈碱P2-Et和1，4-二氮杂双环-[2,2,2]辛烷(DABCO)中的一种或多种。
进一步地，有机溶剂为包括但不限于二甲基亚砜(DMSO)、N-甲基吡咯烷酮(NMP)、N,N-二甲基咪唑啉酮、N,N-二甲基甲酰胺(DMF)、N,N-二甲基乙酰胺、N,N-二乙基乙酰胺、2-吡咯烷酮、2-氮己环酮、ε-己内酰胺、N,N-二甲基丙烯基脲、环丁砜、戊间二烯砜中的一种或多种。
进一步地，步骤(a)中的反应温度为40～60℃，反应时间为1.5～4h，在0.10～5.00MPa下通入CO2。
进一步地，纤维素溶液中，纤维素的质量分数为2～10％。
进一步地，R基团为式Ⅱ时，反应原料可以为乙酸酐、丙酸酐、丁酸酐、戊酸酐、己酸酐；R基团为式Ⅴ时，反应原料可以为乙基-4-七烯酸或油酸甲酯；R基团为式Ⅵ时，反应原料可以为十一碳烯酸甲酯或3-丁烯酸甲酯；R基团为式Ⅶ时，反应原料可以为丙烯腈；R基团为式Ⅷ时，反应原料可以为苯乙酸甲酯或苯丙酸乙酯；R基团为式IX时，反应原料可以为丙交酯或聚乳酸。
进一步地，步骤(b)在惰性气氛下进行，惰性气氛列举为N2、氩气。
进一步地，步骤(b)中的反应温度为60～100℃，反应时间为8～16h。
进一步地，步骤(b)中，反应后的R基团的取代度(DS)为0.5～3，不等于3。
进一步地，TPE衍生物荧光分子如式A所示，步骤(b)得到的产物如式B所示。
进一步地，步骤(c)中的反应温度为20～40℃，反应时间为3～12h，反应压力为0.5～1.5MPa。
进一步地，纤维素的脱水葡萄糖单元(AGU)与TPE衍生物荧光分子的摩尔比为1:0.1～5。
进一步地，步骤(c)中，TPE衍生物荧光分子的取代度(DS)为0～0.5，不等于0。
本发明的另一个目的在于提供另一种聚集诱导发光纤维素的制备方法，包括以下步骤：
(a)将纤维素衍生物与有机碱、有机溶剂混合，通入CO2反应，溶解纤维素衍生物得到纤维素衍生物溶液；
(b)加入TPE衍生物荧光分子与纤维素衍生物溶液于CO2环境中混合反应，将TPE基团接枝到纤维素衍生物主链上，得到聚集诱导发光纤维素。
进一步地，所述纤维素衍生物的结构如式B所示；作为优选，式B中，R基团的取代度为0.5～3，不等于3。
进一步地，纤维素衍生物溶液中，纤维素衍生物的质量分数为2～10％。
进一步地，步骤(a)中的反应温度为40～60℃，反应时间为1.5～4h，在0.10～5.00MPa下通入CO2。
进一步地，步骤(b)中的反应温度为20～40℃，反应时间为3～12h，反应压力为0.5～1.5MPa。
进一步地，纤维素衍生物的脱水葡萄糖单元(AGU)与TPE衍生物荧光分子的摩尔比为1:0.1～5。
本发明利用包含有机碱、有机溶剂和CO2的体系溶解纤维素，采用具有亲电性的高活性卤代TPE衍生物荧光分子，与纤维素溶解过程中原位生成的具有亲核性的纤维素碳酸酯中间体发生亲核取代反应，可在温和条件下实现具有聚集诱导发光特性的荧光分子在纤维素链上的高效接枝。纤维素分子主链上具有R基团时，有利于TPE的接枝，提高TPE的取代度。并且TPE基团具有很强的扩展性，具有丰富的衍生物，意味着可赋予纤维素包括聚集诱导发光在内的更多的特性。
与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：
(1)本发明提供的聚集诱导发光纤维素的分子主链为纤维素，取代基团一类为R基团，用于赋予纤维素加工性能以及其他特殊性能，另外一类取代基团为TPE衍生物荧光分子基团，用于赋予纤维素聚集诱导发光性能以及其他特殊性能；
(2)本发明提供的聚集诱导发光纤维素的制备方法条件温和且高效，可以大大提高TPE衍生物荧光分子基团的取代度；
(3)本发明可以通过调节原料的质量比，控制TPE的取代度，获得具有理想取代度的聚集诱导发光纤维素；
(4)本发明在带有R基团的纤维素分子上接枝TPE，有利于提高TPE的取代度；
(5)本发明反应原料不限制为纤维素原料，商用成熟的纤维素衍生物如醋酸纤维素、甲基纤维素、羧甲基纤维素、氰乙基纤维素等都可作为反应原料，接枝TPE基团，其他类型的取代度小于3的纤维素衍生物也可使用该方法接枝TPE基团，获得各种聚集诱导发光纤维素衍生物。
附图说明
图1为本发明实施例1产物的化学结构；
图2为本发明实施例1产物的核磁氢谱图；
图3为本发明实施例1产物的红外谱图；
图4为本发明实施例1产物的TGA曲线；
图5为本发明实施例1产物的DSC曲线；
图6为本发明实施例4产物粉末及其热压膜分别在可见光和紫外灯照射下的数码照片；
图7为本发明实施例1-5产物的荧光性能对比图。
具体实施方式
下面通过具体实施例和附图，对本发明的技术方案作进一步描述说明，应当理解的是，此处所描述的具体实施例仅用于帮助理解本发明，不用于本发明的具体限制。且本文中所使用的附图，仅仅是为了更好地说明本发明所公开内容，对保护范围并不具有限制作用。如果无特殊说明，本发明的实施例中所采用的原料均为本领域常用的原料，实施例中所采用的方法，均为本领域的常规方法。
实施例1
实施例1的聚集诱导发光纤维素通过以下方法制备而得：
(a)将玉米芯纤维素(0.472g)与DBU(1.328g)和DMSO(10g)混合，常压通入CO2，于55℃下反应2h，得到纤维素溶液；
(b)将丙交酯(6.68g)与纤维素溶液混合，在N2环境中80℃下反应12h，将聚乳酸接枝在纤维素上，得到纤维素接枝聚乳酸溶液；
(c)将TPE-CH2Br(3.10g)(AGU/TPE＝1/2.5)加入纤维素接枝聚乳酸溶液中，在CO2环境下30℃反应8h，反应压力为0.8MPa，反应结束后经分离、洗涤、干燥，实现将TPE基团接枝在纤维素接枝聚乳酸上，获得聚集诱导发光纤维素接枝聚乳酸。产物中聚乳酸取代度为1.70，TPE取代度为0.22。
实施例1中，聚集诱导发光纤维素接枝聚乳酸产物的化学结构如图1所示，其结构经1H NMR分析(图2)，其中化学位移(δ)3.0-5.5ppm(H-1，2，3，4，5，6)，5.11ppm(H-8)，4.20ppm(H-12)，1.29ppm(H-11)，和1.44ppm(H-9)，δ＝6.0-8.0ppm为TPE芳香环中的质子。聚乳酸和TPE取代度经过以下公式计算得到：
DSPLLA＝7IH10/(I(3.0-5.5)-IH8-IH10-I(3.3)) (1)
DSTPE＝7IH7/19(I(3.0-5.5)-IH8-IH10-I(3.3)) (2)
图3为实施例1产物的红外谱图。1204cm-1处为C-O-C的对称振动峰，1743cm-1处为C＝O伸缩振动峰，1491cm-1处为苯环骨架振动峰，证明PLLA与TPE基团接枝在纤维素上。
图4为实施例1产物的TGA曲线。产物初始分解温度超过200℃，最大热分解温度超过400℃，热稳定性能良好。
图5为实施例1产物的DSC曲线。产物有明显的热转变峰，对应产物的玻璃化转变温度，为51.3℃。
实施例2
实施例2的制备方法与实施例1的区别在于，步骤(c)中将TPE-CH2Br(2.48g)(AGU/TPE＝1/2.0)加入纤维素接枝聚乳酸溶液中。实现将TPE基团接枝在纤维素接枝聚乳酸上，获得聚集诱导发光纤维素接枝聚乳酸。产物中聚乳酸取代度为1.69，TPE取代度为0.11。
实施例3
实施例3的制备方法与实施例1的区别在于，步骤(c)中将TPE-CH2Br(1.86g)(AGU/TPE＝1/1.5)加入纤维素接枝聚乳酸溶液中。实现将TPE基团接枝在纤维素接枝聚乳酸上，获得聚集诱导发光纤维素接枝聚乳酸。产物中聚乳酸取代度为1.74，TPE取代度为0.087。
实施例4
实施例4的制备方法与实施例1的区别在于，步骤(c)中将TPE-CH2Br(1.23g)(AGU/TPE＝1/1.0)加入纤维素接枝聚乳酸溶液中。实现将TPE基团接枝在纤维素接枝聚乳酸上，获得聚集诱导发光纤维素接枝聚乳酸。产物中聚乳酸取代度为1.60，TPE取代度为0.039。
图6为本发明实施例4产物粉末及其热压膜分别在可见光和紫外灯照射下的数码照片。产物粉末在紫外灯照射下发出荧光，将其热压后形成直径为2cm的薄片，在紫外灯照射下也发出荧光。
实施例5
实施例5的制备方法与实施例1的区别在于，步骤(c)中将TPE-CH2Br(0.62g)(AGU/TPE＝1/0.5)加入纤维素接枝聚乳酸溶液中。实现将TPE基团接枝在纤维素接枝聚乳酸上，获得聚集诱导发光纤维素接枝聚乳酸。产物中聚乳酸取代度为1.58，TPE取代度为0.029。
对实施例1-5产物进行荧光性能测试，其荧光强度随着TPE取代度的增加而变强，如图7所示。
实施例6
实施例6的制备方法与实施例1的区别在于，步骤(b)中加入十一碳烯酸甲酯(1.731g)，反应温度为95℃，反应时间为12h，步骤(c)中TPE-CH2Br用量为1.23g(AGU/TPE＝1/1)。实现将TPE基团接枝在纤维素十一碳烯酸甲酯上，获得聚集诱导发光纤维素十一碳烯酸甲酯。产物中十一碳烯酸甲酯取代度为1.33，TPE取代度为0.046。
实施例7
本实施例的制备方法与实施例6的区别在于，步骤(b)中加入乙酸酐(14.12g)，反应温度为90℃。实现将TPE基团接枝在醋酸纤维素上，获得聚集诱导发光醋酸纤维素。产物中乙酰基取代度为1.82，TPE取代度为0.036。
实施例8
本实施例的制备方法与实施例6的区别在于，步骤(b)中加入聚乳酸(6.68g)，反应温度为80℃。实现将TPE基团接枝在纤维素接枝聚乳酸上，获得聚集诱导发光纤维素接枝聚乳酸。产物中聚乳酸取代度为1.15，TPE取代度为0.042。
实施例9
本实施例的制备方法与实施例6的区别在于，步骤(b)中加入苯乙酸甲酯(2.6g)，反应温度为85℃。实现将TPE基团接枝在纤维素苯乙酸甲酯上，获得聚集诱导发光纤维素苯乙酸甲酯。产物中苯乙酸甲酯取代度为1.63，TPE取代度为0.041。
实施例10
本实施例的制备方法与实施例6的区别在于，步骤(b)中加入乙酸甲酯(1.29g)，反应温度为80℃。实现将TPE基团接枝在纤维素乙酸甲酯上，获得聚集诱导发光纤维素乙酸甲酯。产物中乙酸甲酯取代度为1.54，TPE取代度为0.047。
实施例11
实施例11的聚集诱导发光纤维素通过以下方法制备而得：
(a)将甲基纤维素(DS＝2.3，0.57g)与DBU(0.3g)和DMSO(10g)混合，常压通入CO2，于58℃下反应3h，得到甲基纤维素溶液；
(b)将TPE-CH2Br(1.23g)(AGU/TPE＝1/1)加入上述甲基纤维素溶液，在CO2环境中于35℃下反应8h，反应压力为0.9MPa，反应结束后经分离、洗涤、干燥，实现将TPE基团接枝在甲基纤维素上，获得聚集诱导发光甲基纤维素。产物中甲氧基取代度为1.74，TPE取代度为0.034。
实施例12
实施例12的聚集诱导发光纤维素通过以下方法制备而得：
(a)将醋酸纤维素(DS＝2.66，0.80g)与DBU(0.13)和DMSO(10g)混合，常压通入CO2，于55℃下反应3h，得到醋酸纤维素溶液；
(b)将TPE-CH2Br(1.23g)(AGU/TPE＝1/1)加入上述醋酸纤维素溶液，在CO2环境中于32℃下反应10h，反应压力为0.7MPa，反应结束后经分离、洗涤、干燥，实现将TPE基团接枝在醋酸纤维素上，获得聚集诱导发光醋酸纤维素。产物中乙酰基取代度为1.66，TPE取代度为0.036。
实施例13
实施例13的聚集诱导发光纤维素通过以下方法制备而得：
(a)将氰乙基纤维素(DS＝2.72，0.89g)与DBU(0.12)和DMSO(10g)混合，常压通入CO2，于50℃下反应3h，得到氰乙基纤维素溶液；
(b)将TPE-CH2Br(1.23g)(AGU/TPE＝1/1)加入上述氰乙基纤维素溶液，在CO2环境中于35℃下反应10h，反应压力为0.9MPa，反应结束后经分离、洗涤、干燥，实现将TPE基团接枝在氰乙基纤维素上，获得聚集诱导发光氰乙基纤维素。产物中氰乙基取代度为1.11，TPE取代度为0.044。
实施例14
实施例14的聚集诱导发光纤维素通过以下方法制备而得：
(a)将纤维素接枝聚乳酸(DS＝1.71，1.416g)与DBU(0.664)和DMSO(10g)混合，常压通入CO2，于55℃下反应3h，得到纤维素接枝聚乳酸溶液；
(b)将TPE-CH2Br(1.23g)(AGU/TPE＝1/1)加入上述纤维素接枝聚乳酸溶液，在CO2环境中于33℃下反应10h，反应压力为0.8MPa，反应结束后经分离、洗涤、干燥，实现将TPE基团接枝在纤维素接枝聚乳酸上，将TPE基团接枝在纤维素链上。产物中聚乳酸取代度为1.71，TPE取代度为0.031。
对比例1
对比例1的聚集诱导发光纤维素通过以下方法制备而得：
(a)将玉米芯纤维素(0.472g)与DBU(1.328g)和DMSO(10g)混合，常压通入CO2，于55℃下反应2h，得到纤维素溶液；
(b)将TPE-CH2Br(3.10g)(AGU/TPE＝1/2.5)加入纤维素溶液中，在CO2环境下30℃反应8h，反应压力为0.8MPa，反应结束后经分离、洗涤、干燥，获得聚集诱导发光纤维素接枝聚乳酸。产物中TPE取代度为0.026。
本发明的各方面、实施例、特征应视为在所有方面为说明性的且不限制本发明，本发明的范围仅由权利要求书界定。在不背离所主张的本发明的精神及范围的情况下，所属领域的技术人员将明了其它实施例、修改及使用。
在本发明的制备方法中，各步骤的次序并不限于所列举的次序，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，对各步骤的先后变化也在本发明的保护范围之内。此外，可同时进行两个或两个以上步骤或动作。
最后应说明的是，本文中所描述的具体实施例仅仅是对本发明作举例说明，而并非对本发明的实施方式进行限定。本发明所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，这里无需也无法对所有的实施方式予以全例。而这些属于本发明的实质精神所引申出的显而易见的变化或变动仍属于本发明的保护范围，把它们解释成任何一种附加的限制都是与本发明精神相违背的。

Claims (10)

1.一种聚集诱导发光纤维素，其特征在于，所述聚集诱导发光纤维素具有如下式C-A-I所示的分子结构：
其中，分子主链为纤维素，n为1～2000的整数，四苯乙烯分子通过碳酸酯键与纤维素主链共价相连；
式C-A-I中，R基团选自式Ⅰ、式Ⅱ、式Ⅴ、式Ⅵ、式Ⅶ、式Ⅷ、式IX中所示的一种或多种：
式中，x为0～18的整数，y为1～18的整数；
所述聚集诱导发光纤维素的R基团的取代度为0.5～1.82；四苯乙烯的取代度为0.029～0.5。
2.根据权利要求1所述的一种聚集诱导发光纤维素，其特征在于，所述聚集诱导发光纤维素由包括式A所示的TPE衍生物荧光分子和式B所示的物质为原料制备而得：
式A中，X包括F、Cl、Br、I中的一种或多种；
式B中，n为1～2000的整数，R基团选自式Ⅰ、式Ⅱ、式Ⅴ、式Ⅵ、式Ⅶ、式Ⅷ、式IX中所示的一种或多种。
3.根据权利要求2所述的一种聚集诱导发光纤维素，其特征在于，式B中，R基团的取代度为0.5～3，不等于3。
4.一种聚集诱导发光纤维素的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
(a)将纤维素与有机碱、有机溶剂混合，通入CO2反应，溶解纤维素得到纤维素溶液；
(b)将反应原料与纤维素溶液混合反应，将R基团接枝到纤维素主链上；
(c)加入TPE衍生物荧光分子与步骤(b)得到的产物于CO2环境中混合反应，将TPE基团接枝到纤维素主链上，得到聚集诱导发光纤维素；
所述聚集诱导发光纤维素具有如下式C-A-I所示的分子结构：
其中，分子主链为纤维素，n为1～2000的整数，四苯乙烯分子通过碳酸酯键与纤维素主链共价相连；
式C-A-I中，R基团选自式Ⅰ、式Ⅱ、式Ⅴ、式Ⅵ、式Ⅶ、式Ⅷ、式IX中所示的一种或多种：
式中，x为0～18的整数，y为1～18的整数；
所述TPE衍生物荧光分子的结构如式A所示：
式A中，X包括F、Cl、Br、I中的一种或多种。
5.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于，步骤(a)中的反应温度为40～60℃，反应时间为1.5～4h，在0.10～5.00MPa下通入CO2。
6.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于，步骤(b)中的反应温度为60～100℃，反应时间为8～16h。
7.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于，步骤(c)中的反应温度为20～40℃，反应时间为3～12h，反应压力为0.5～1.5MPa。
8.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于，纤维素的脱水葡萄糖单元与TPE衍生物荧光分子的摩尔比为1:0.1～5。
9.一种聚集诱导发光纤维素的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
(a)将纤维素衍生物与有机碱、有机溶剂混合，通入CO2反应，溶解纤维素衍生物得到纤维素衍生物溶液；
(b)加入TPE衍生物荧光分子与纤维素衍生物溶液于CO2环境中混合反应，将TPE基团接枝到纤维素衍生物主链上，得到聚集诱导发光纤维素；
所述纤维素衍生物的结构如式B所示：
式B中，n为1～2000的整数，R基团选自式Ⅰ、式Ⅱ、式Ⅴ、式Ⅵ、式Ⅶ、式Ⅷ、式IX中所示的一种或多种；
所述TPE衍生物荧光分子的结构如式A所示：
式A中，X包括F、Cl、Br、I中的一种或多种；
所述聚集诱导发光纤维素具有如下式C-A-I所示的分子结构：
其中，分子主链为纤维素，n为1～2000的整数，四苯乙烯分子通过碳酸酯键与纤维素主链共价相连；
式C-A-I中，R基团选自式Ⅰ、式Ⅱ、式Ⅴ、式Ⅵ、式Ⅶ、式Ⅷ、式IX中所示的一种或多种：
式中，x为0～18的整数，y为1～18的整数。
10.根据权利要求9所述的制备方法，其特征在于，纤维素衍生物的脱水葡萄糖单元与TPE衍生物荧光分子的摩尔比为1:0.1～5。
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