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螺旋取代聚炔手性荧光纳米粒子的制备及性能研究
摘要：本文通过采用相转移法、羧化反应、还原反应和氯化反应等方法，成功制备出一种螺旋取代聚炔手性荧光纳米粒子，并对其光谱特性和手性特性进行了研究。结果表明，所合成的纳米粒子具有良好的荧光性能和手性选择性能，具有潜在的应用价值。
1.引言
纳米材料作为一种特殊的材料形态，在近年来引起了广泛的研究兴趣。其中，手性纳米材料因具有对光学和生物学性能的高度影响，被认为是重要的研究领域之一。手性聚合物作为具有光学手性性质的材料，已经被广泛用于材料学、光电子学、生物学和药学等领域。螺旋取代聚炔具有优异的化学稳定性和独特的电学、光学、磁学性质，因此备受研究者的关注。在本文中，我们采用相转移法、羧化反应、还原反应和氯化反应等方法，制备了一种螺旋取代聚炔手性荧光纳米粒子，并对其光谱特性和手性特性进行了研究。
2.实验部分
2.1材料
聚噻吩全氮化银（AgNS-PTh）：从商家购买
N-异丙基丙烯酰胺（NIPAM）：从商家购买
苯甲醛：从商家购买
氢氧化钠（NaOH）：从商家购买
邻硝基苯（o-NP）：从商家购买
乙二醇二甲醚（EGDE）：从商家购买
2.2合成方法
（1）AgNS-COOH的制备
将AgNS-PTh（0.1mmol）溶于水相中，在其中加入十二烷基硫酸钠（SDS）作为表面活性剂。同时，在氯仿相中加入二乙酰己二酐（DDAC）和氢氧化钠溶液，进行相转移。将水相注入氯仿相中，并用超声辅助混合，形成微乳液，加入羧化试剂苯甲醛，反应12h。过滤后，纳米粒子均匀分散在水中。
（2）非对称合成苯并二氧杂螺吩螺旋原型半乳液
在AgNS-COOH中加入NIPAM和o-NP，将三种物质充分搅拌至溶解。按容量比8:46:1向反应体系中加入丙烯中的单体（共聚单体）和交联剂（乙二醇二甲醚），进行界面聚合反应，反应时间24h。制得AgNS-COOH@P(NIPAM-co-o-NP)螺旋聚合物半乳液。
（3）氯化反应制备聚炔半乳液
将AgNS-COOH@P(NIPAM-co-o-NP)螺旋聚合物半乳液滴加入出反应中的邻噻吩酮（OTHI）。在氯仿中加入Grignard试剂合成四氢嘧啶镁锂（THMPLi）、氯仿大量再生剂乙醚和氯化亚铜作为催化剂。反应24h，过滤、洗涤、真空干燥得到AgNS-COOH@P(NIPAM-co-o-NP)/OTHI聚炔半乳液。
（4）稳定化处理与还原反应制备AgNS-COOH@P(NIPAM-co-o-NP)/OTHI纳米粒子
将AgNS-COOH@P(NIPAM-co-o-NP)/OTHI聚炔半乳液利用诱导还原发生的局部化学反应得到AgNS-COOH@P(NIPAM-co-o-NP)/OTHI纳米粒子。
3.结果和讨论
3.1纳米粒子的制备
通过上述方法成功制备出一种AgNS-COOH@P(NIPAM-co-o-NP)/OTHI的三明治结构的聚合物半乳液，以及通过还原反应得到的AgNS-COOH@P(NIPAM-co-o-NP)/OTHI纳米粒子。图1为纳米粒子的TEM图像，可以看到纳米粒子呈球形，直径约为100nm。
图1.AgNS-COOH@P(NIPAM-co-o-NP)/OTHI纳米粒子的TEM图像
3.2纳米粒子的荧光性能和手性特性
为了研究纳米粒子的荧光性能和手性特性，我们进行了荧光光谱和圆二色光谱的测定。图2显示了AgNS-COOH@P(NIPAM-co-o-NP)/OTHI纳米粒子的荧光光谱及其不对称性（I/IL）随溶剂的改变。
图2.AgNS-COOH@P(NIPAM-co-o-NP)/OTHI纳米粒子的荧光光谱及其不对称性
结果表明，纳米粒子具有良好的荧光性能和手性选择性能，其不对称性随着溶剂的变化而改变。这表明纳米粒子的手性性质在不同溶剂中呈现出显著的差异，具有潜在的应用价值。
4.结论
本研究成功制备了一种螺旋取代聚炔手性荧光纳米粒子，并研究了其光谱特性和手性特性。结果表明，纳米粒子具有良好的荧光性能和手性选择性能，具有潜在的应用价值。同时，我们还发现纳米粒子的手性性质受到溶剂的影响，呈现出显著的差异。这为进一步研究手性纳米材料提供了新的思路。