一种聚合物同位素拉曼探针及其制备与应用.pdf

(19)国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN114835839A(43)申请公布日2022.08.02(21)申请号202210514038.5(22)申请日2022.05.11(71)申请人华中科技大学地址430074湖北省武汉市洪山区珞喻路1037号(72)发明人田斯丹罗亮李萌杨(74)专利代理机构华中科技大学专利中心42201专利代理师孙杨柳(51)Int.Cl.C08F138/00(2006.01)C08F8/00(2006.01)G01N21/65(2006.01)G06K19/06(2006.01)G16C20/60(2019.01)权利要求书2页说明书9页附图12页(54)发明名称一种聚合物同位素拉曼探针及其制备与应用(57)摘要本发明涉及一种聚合物同位素拉曼探针及其制备与应用，属于数据存储和信息加密技术领域。本发明涉及一种光谱连续可调的多色超强拉曼探针，通过将不同比例的碳13同位素精确地掺杂到聚合物骨架中，可以在保留聚合物超强拉曼信号和物理化学性质的同时，得到一个具有可调节双键拉曼频移和可调节三键(13C≡13C和12C≡12C)强度比的聚合物拉曼分子库。所述拉曼探针能够用于信息加密和高密度数据存储。CN114835839ACN114835839A权利要求书1/2页1.一种聚合物同位素拉曼探针，其特征在于，该拉曼探针的分子式如式I所示，式I所示的聚合物链段上的部分12C被13C取代。2.如权利要求1所述的聚合物同位素拉曼探针，其特征在于，所述13C取代的碳原子的物质的量占聚合物链段上所有碳原子的物质的量为1.1％‑99.9％。3.如权利要求1所述的聚合物同位素拉曼探针，其特征在于，所述拉曼探针包括至少两种13C同位素取代度不同的聚合物链段。4.如权利要求1‑3任一所述的聚合物同位素拉曼探针的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)制备部分12C被13C同位素取代的丁二炔类单体，该丁二炔类单体为取代位点相同的同位素取代单体，或者为含有至少两种不同取代位点的同位素取代单体；(2)将步骤(1)得到的单体通过聚合，即得到所述聚合物同位素拉曼探针。5.如权利要求1‑3任一所述的聚合物同位素拉曼探针的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)将未被同位素取代的丁二炔类单体聚合，得到未被同位素取代的聚丁二炔类聚合物链段；(2)将步骤(1)得到的未被同位素取代的聚丁二炔类聚合物链段进行13C原子的取代，即得到所述聚合物同位素拉曼探针。6.如权利要求1‑3任一所述的聚合物同位素拉曼探针在数据存储和/或信息加密领域的应用。7.如权利要求6所述的应用，其特征在于，所述聚合物同位素拉曼探针用于防伪材料和/或信息记录材料的应用；优选地，所述信息记录材料为二维码、条形码或3D矩阵条码。8.一种数据存储和/或信息加密涂料，其特征在于，含有权利要求1‑3任一所述的聚合物同位素拉曼探针。9.一种数据存储和/或信息加密油墨，其特征在于，含有权利要求1‑3任一所述的聚合物同位素拉曼探针。10.一种数据存储和/或信息加密薄膜，其特征在于，含有权利要求1‑3任一所述的聚合2CN114835839A权利要求书2/2页物同位素拉曼探针。3CN114835839A说明书1/9页一种聚合物同位素拉曼探针及其制备与应用技术领域[0001]本发明涉及数据存储和信息加密技术领域，更具体地，涉及一种聚合物同位素拉曼探针及其制备与应用。背景技术[0002]基于分子振动的拉曼散射显微镜已成为成像、生物分析以及信息存储和加密的有力工具。与荧光光谱不同，拉曼散射光谱具有光谱线窄的优点，能够很好地避免由于吸收和发射光谱线宽引起的光谱串色问题。因此，拉曼显微镜与多色拉曼探针相结合具有实现同一时空内多色拉曼检测的巨大潜力。迄今为止，构建多色拉曼探针的一般策略是合成一系列不同结构的小分子或聚合物。[0003]然而，为了满足多路复用的需求，必须按照不同的合成方法单独合成不同结构的拉曼活性分子，这样的构建过程通常复杂且费力，并且不能够对拉曼光谱进行连续性调节。此外，这些拉曼探针具有不同理化性质，如稳定性、溶解度、反应性和吸光度，这将进一步增加它们在多色成像、信息加密等方面的应用难度。而且，由于大多数拉曼探针分子小的拉曼散射截面，获得令人满意的拉曼信号必须依靠外部增强技术，例如受激拉曼散射和表面增强拉曼散射，或使用共价或非共价的方法将拉曼探针包裹在纳米颗粒中进行浓缩。[0004]因此，构建普适性的设计策略，用于合成具有连续可调的拉曼光谱、统一的理化性质和超强拉曼信号的多色拉曼探针，进而推动基于拉曼的超级多路复用技术的应用是亟待解决的难点。发明内容[0005]为了解决上述技术问题，本发明研究了调节拉曼频移的方法，并通过同位素掺杂策略成功构建了拉曼光谱可调的聚合物同位素拉