在红外波段和可见光波段具有圆二色特性的有机手性高聚物PCDTPT的制备方法

本发明提供在红外波段和可见光波段具有圆二色特性的有机手性高聚物pcdtpt的制备方法，属于晶体生长。

背景技术：

1、手性是用来描述物体非对称结构的一个非常重要的概念，它在物理学、生物学、医学和化学等领域中都有着非常重要的应用。手性的物体与他的镜像不能完全重合。这种现象类似于左手和右手，两者镜像对称，但是又不能完全重合。对称碳原子或手性碳是一种sp3碳原子，它与四种不同类型的原子或四组不同的原子相连。此外，一些分子结构中不含有手性碳原子，它们也可以是手性分子。如果一个分子连接上了两个非共面环，并且不能围绕着连接他们的化学键进行旋转操作，这个分子依然是手性分子。或者这个分子拥有一个轴，在这个轴上有一组取代基被限定在某个空间范围内，在旋转过程中不能和它的镜像相互重合。圆二色性是检测手性结构的一种方法。圆二色性(cd)指的是手性结构对左旋圆偏振光和右旋圆偏振光吸收不同的性质。自然界的手性分子的圆二色性在紫外光波段并且非常微弱，不利于生物医学和药物学的实际信号检测。

2、随着自旋电子学向有机材料交叉融合，合成有机手型高聚物材料成为有机自旋电子发展的重要一环。目前制备有机手性高分子聚合物材料的方法繁多，但多数制备过程极其复杂，并且制备出的手性高聚物材料通常只在某一特定波段具有圆二色性，这是因为有机聚合物虽然在结构上有优异的可调性并带来了多变的吸收光谱，但对于一种特定的有机高聚物而言，其吸收光谱不易获得从可见光至近红外的吸收宽度。即使吸收变宽，引入的侧基或者对结构的改性程度也将会变多，这对于手性的诱导将是不利的，因为过多的有机基团和复杂的有机结构将在手性诱导剂、良性溶剂与不良溶剂之间发生极其复杂且不可控的相互作用，这无疑会加大手性诱导的难度。因此，将宽吸收光谱与宽圆二色光谱有机结合起来是一项非常有难度的任务。在红外波段或者紫外波段具有手性特征的高聚物鲜有报道，这极大的限制了有机手性高聚物在自旋电子学中的应用和发展。

3、目前，具有红外波段和可见光波段圆二色特性的手型高聚物材料的简易制备方法仍未见有报道。

技术实现思路

1、针对现有技术的不足，本发明提供一种在红外波段和可见光波段具有圆二色特性的有机手性高聚物pcdtpt的制备方法。该结构无论是左手型还是右手型都在红外波段和可见光波段产生了非常强烈的圆二色性cd信号，手性结构成功形成。

2、术语说明：

3、pcdtpt:一种高分子共聚物。

4、1,2-邻二氯苯，英文缩写odcb。

5、r型柠檬烯：r-limonene。

6、s型柠檬烯：s-limonene。

7、乙腈:acetonitrile。

8、本发明是通过如下技术方案实现的：

9、在红外波段和可见光波段具有圆二色特性的有机手性高聚物pcdtpt的制备方法，包括步骤如下：

10、将pcdtpt加入1,2-邻二氯苯中，加热搅拌，充分溶解，得到pcdtpt溶液，加入柠檬烯，1,2-邻二氯苯与柠檬烯的体积比为1：(1-4)，充分搅拌后，加入乙腈，搅拌后静置，得有机手性高聚物pcdtpt。

11、根据本发明，优选的，pcdtpt溶液中pcdtpt的浓度为10～60mg/ml，进一步优选，pcdtpt溶液中pcdtpt的浓度为30-40mg/ml。

12、根据本发明，优选的，加热搅拌温度为40-50℃。

13、根据本发明，优选的，柠檬烯为r型柠檬烯或s型柠檬烯。

14、根据本发明，优选的，pcdtpt为r型pcdtpt时，柠檬烯为r型柠檬烯，pcdtpt为s型pcdtpt时，柠檬烯为s型柠檬烯。

15、根据本发明，优选的，1,2-邻二氯苯与r型柠檬烯的溶剂体积比为1:(1-4)，进一步优选，1,2-邻二氯苯与r型柠檬烯的溶剂体积比为1:2。

16、根据本发明，优选的，1,2-邻二氯苯与s型柠檬烯的溶剂体积比为1:(1-4)，进一步优选，1,2-邻二氯苯与s型柠檬烯的溶剂体积比为1:2。

17、根据本发明，优选的，1,2-邻二氯苯与乙睛体积比为1:(0.1-2)，进一步优选，1,2-邻二氯苯与乙睛体积比为1:0.1。

18、根据本发明，一种优选的实施方案：

19、在红外波段和可见光波段具有圆二色特性的手性高聚物材料pcdtpt的制备方法，步骤如下：

20、(1)将pcdtpt加入1,2-邻二氯苯中，45℃加热搅拌，得到pcdtpt溶液，pcdtpt溶液中pcdtpt的浓度为10～60mg/ml；

21、(2)将r型柠檬烯加入pcdtpt溶液中，充分搅拌后，加入乙腈，剧烈搅拌，静置后，即得到r型pcdtpt高聚物溶液；1,2-邻二氯苯与r型柠檬烯的溶剂体积比为1:(1-4)，1,2-邻二氯苯与乙睛体积比为1:(0.1-2)；

22、或者

23、将s型柠檬烯加入pcdtpt溶液中，充分搅拌后，加入乙腈，剧烈搅拌，静置后，即得到s型pcdtpt高聚物溶液；1,2-邻二氯苯与s型柠檬烯的溶剂体积比为1:(1-4)，1,2-邻二氯苯与乙睛体积比为1:(0.1-2)。

24、本发明的有益效果

25、1、本发明利用溶剂诱导法成功制得了手性pcdtpt高聚物，该手性高聚物不仅在可见光范围内具有明显的cd信号，在红外波段也有明显的cd信号，在当前手型高聚物制备方法复杂，圆二色响应波段有限的背景下，本方法为有机手性高聚物在物理化学方面的广泛应用提供了良好的手段。

26、2、本发明得到的有机手性高聚物pcdtpt具有较宽的吸收能谱，较宽的吸收能谱反映了电子跃迁的能量范围大，cd信号反映了电子对左旋和右旋圆偏振光子的吸收不平衡。手性的出现并不会很大程度改变电子的吸收光谱，电子的对光子的吸收产生的吸收光谱与电子对左右旋圆偏振光子不平衡吸收产生的cd信号是同一过程，因此，在可见光波段与近红外波段都有吸收的有机高聚物一旦诱导出手性结构，其cd信号也会出现在可见光波段与近红外波段并与吸收信号有一定的对应关系，因此，本发明的手性高聚物不仅在可见光范围内具有明显的cd信号，在红外波段也有明显的cd信号。

27、3、本发明得到的有机手性高聚物pcdtpt圆二色响应范围广，信号强度大。

技术特征：

1.在红外波段和可见光波段具有圆二色特性的有机手性高聚物pcdtpt的制备方法，包括步骤如下：

2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，pcdtpt溶液中pcdtpt的浓度为10～60mg/ml。

3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，pcdtpt溶液中pcdtpt的浓度为30-40mg/ml。

4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，加热搅拌温度为40-50℃。

5.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，柠檬烯为r型柠檬烯或s型柠檬烯。

6.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，pcdtpt为r型pcdtpt时，柠檬烯为r型柠檬烯，pcdtpt为s型pcdtpt时，柠檬烯为s型柠檬烯。

7.根据权利要求6所述的制备方法，其特征在于，1,2-邻二氯苯与r型柠檬烯的溶剂体积比为1:(1-4)，进一步优选，1,2-邻二氯苯与r型柠檬烯的溶剂体积比为1:2。

8.根据权利要求6所述的制备方法，其特征在于，1,2-邻二氯苯与s型柠檬烯的溶剂体积比为1:(1-4)，进一步优选，1,2-邻二氯苯与s型柠檬烯的溶剂体积比为1:2。

9.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，1,2-邻二氯苯与乙睛体积比为1:(0.1-2)，进一步优选，1,2-邻二氯苯与乙睛体积比为1:0.1。

技术总结
本发明涉及在红外波段和可见光波段具有圆二色特性的有机手性高聚物PCDTPT的制备方法，该方法将PCDTPT加入1,2‑邻二氯苯中，加热搅拌，充分溶解，得到PCDTPT溶液，加入柠檬烯，1,2‑邻二氯苯与柠檬烯的体积比为1：(1‑4)，充分搅拌后，加入乙腈，搅拌后静置，得有机手性高聚物PCDTPT。本发明的溶剂诱导法制备过程简单，得到的手型高聚物圆二色信号响应强，信号波段范围广，是研究有机手性材料中新奇现象的合适载体。

技术研发人员：秦伟,胡人杰
受保护的技术使用者：山东大学
技术研发日：
技术公布日：2024/1/13