本發(fā)明一種可激發(fā)產(chǎn)生白色熒光的水溶液屬材料科學(xué)及超分子化學(xué)領(lǐng)域。

背景技術(shù)：
白光，例如白光LED材料作為一種新型的固態(tài)照明器件以其節(jié)能環(huán)保、體積小、壽命長、響應(yīng)快、無輻射、無污染以及可平面封裝等優(yōu)點(diǎn)而迅速成為本世紀(jì)最有前景的新光源。一般來說，一個(gè)理想的白光可以通過紅綠藍(lán)三基色混合配色,或者通過兩種互補(bǔ)顏色黃色和藍(lán)色來實(shí)現(xiàn)，并且材料的發(fā)光波段應(yīng)該覆蓋整個(gè)可見光區(qū)(400-700nm)。目前，白光材料的研究主要集中在固體器件方面，關(guān)于白光溶液的研究較少，最近才開始一些關(guān)于白光軟物質(zhì)的研究如超分子凝膠、超分子聚合物、超分子囊泡，超分子膠束以及DNA組裝，并在生命科學(xué)，藥物傳輸及釋放、溫度傳感、光電材料等領(lǐng)域表現(xiàn)出一定潛在的應(yīng)用價(jià)值。但是，目前關(guān)于主客體自組裝形成的白光水溶液還未曾見報(bào)道。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
本發(fā)明的目的是合成能激發(fā)白色熒光的有機(jī)分子水溶液。本發(fā)明一種可激發(fā)產(chǎn)生白色熒光的水溶液，是指熒光分子苯撐乙烯衍生物PPV1，PPV2，PPV3或PPV4的水溶液中，加入八元瓜環(huán)(cucurbit[8]uril簡稱Q[8])水溶液后，當(dāng)PPV1，PPV2，PPV3或PPV4與Q[8]的摩爾比為1:0.1~0.4時(shí)，生成一種八元瓜環(huán)Q[8]-苯撐乙烯衍生物的超分子自組裝體。當(dāng)激發(fā)波長為400nm時(shí)，能產(chǎn)生白色熒光。熒光波長覆蓋整個(gè)可見光區(qū)400-700nm。在紫外燈365nm波長照射下能夠快速地得到一種白色熒光水溶液。發(fā)明一種可激發(fā)產(chǎn)生白色熒光的水溶液，所指的PPV1，PPV2，PPV3或PPV4的分子結(jié)構(gòu)式：分子式：PPV1(C20H18Cl2N2)，PPV2(C24H22Br2N2O4)，PPV3(C26H26Br2N2O4)，PPV4(C32H38Br2N2O4)，分子量：PPV1(357.28),PPV2(562.25)，PPV3(590.30)，PPV4(940.18)核磁共振氫譜：PPV1：1HNMR(D2O,400MHz)δ:8.51(d,J=8Hz,4H),7.99(d,J=8Hz,4H),7.73(d,J=16Hz,2H),7.69(s,4H),7.34(d,J=16Hz,4H)；PPV2：1HNMR(D2O,400MHz)δ:8.56(d,J=6.8Hz,4H),7.94(d,J=6.4Hz,4H),7.70(d,J=16Hz,2H),7.65(s,4H),7.30(d,J=16Hz,4H)；PPV3：1HNMR(DMSO-d6,500MHz)δ:12.76(s,2H),9.01(d,J=10Hz,4H),8.27(d,J=5Hz,4H),8.08(d,J=20Hz,2H),7.88(s,4H),7.65(d,J=15Hz,4H),4.72(t,J=15Hz,4H),3.09(t,J=10Hz,4H);PPV4：1HNMR(DMSO-d6,500MHz)δ:12.04(s,2H),8.99(d,J=5Hz,4H),8.27(d,J=5Hz,4H),8.07(d,J=15Hz,2H),7.88(s,4H),7.65(d,J=15Hz,4H),4.52(t,J=15Hz,4H),2.24(t,J=15Hz,4H),1.92(t,J=15Hz,4H),1.55(m,4H),1.31(m,4H)光譜性質(zhì)：PPV1，PPV2，PPV3或PPV4在水溶液中的熒光激發(fā)波長是400nm，最大發(fā)射波長是475nm，最大紫外吸收波長是390nm。本發(fā)明一種可激發(fā)產(chǎn)生白色熒光的水溶液的定量合成方法為：(1)熒光分子PPV1，PPV2，PPV3或PPV4溶液的配制方法：分別稱取3.6毫克熒光分子PPV1，5.6毫克PPV2，5.9毫克PPV3或9.4毫克PPV4，用蒸餾水溶解，配制成10.0mL，濃度為1.0×10-3mol·L-1，根據(jù)需要用蒸餾水逐級稀釋到1.00×10-5mol·L-1的濃度；(2)1.0×10-4mol·L-1瓜環(huán)溶液的配置：稱取15.0毫克的八元瓜環(huán)，用水溶解后配制成100.0mL，濃度為1.0×10-4mol·L-1，根據(jù)需要用蒸餾水逐級稀釋；(3)取5個(gè)10.0mL容量瓶中分別加入熒光分子PPV1，PPV2，PPV3或PPV4的1.00×10-4mol·L-1標(biāo)準(zhǔn)液1.0mL，分別加入1.00×10-4mol·L-1,0,0.1,0.2,0.3,0.4毫升的八元瓜環(huán)溶液稀釋至刻度搖勻，室溫放置10分鐘；(4)引入熒光光譜進(jìn)行測定，激發(fā)波長為400nm。發(fā)明效果本發(fā)明具有合成方法簡便，不需要揮發(fā)性的有機(jī)溶劑，生產(chǎn)工藝簡單，對環(huán)境友好無污染?？勺鳛橐环N新型白光材料，在熒光傳感器、探針，細(xì)胞顯像劑，白色發(fā)光二極管等生物、環(huán)境及能源等領(lǐng)域有潛在的應(yīng)用價(jià)值。尤其是目前關(guān)于主客體自組裝形成的白光水溶液還未曾見報(bào)道。在純熒光分子水溶液中，加入不同濃度的八元瓜環(huán)后，在紫外燈365nm波長激發(fā)下能夠快速地得到一種白色熒光水溶液，熒光分子與八元瓜環(huán)超分子自組裝后的熒光發(fā)射光譜特征為波長475nm處的強(qiáng)度下降，發(fā)射波長覆蓋了整個(gè)可見光區(qū)(~400-700nm)(圖1，圖2)，在紫外燈365nm波長激發(fā)下，溶液顏色由藍(lán)綠色轉(zhuǎn)變?yōu)榘咨?圖3)，CIE1931色度坐標(biāo)分別為(0.32，0.38)，(0.35，0.42)，(0.38，0.44)，與標(biāo)準(zhǔn)純白光的CIE1931色度坐標(biāo)(0.33，0.33)相接近(圖4)。附圖說明圖1濃度為1.00×10-5mol·L-1熒光分子PPV1的水溶液，分別加入0，0.1,0.2,0.3,0.4倍八元瓜環(huán)后的熒光光譜圖（歸一化）。激發(fā)波長為400nm。圖2濃度為1.00×10-5mol·L-1熒光分子PPV2，PPV3或PPV4的水溶液，分別加入0，0.1,0.2,0.3,0.4倍八元瓜環(huán)后的熒光光譜圖（歸一化）。激發(fā)波長為400nm。圖3365nm紫外燈照射下濃度為1.00×10-5mol·L-1熒光分子PPV2，PPV3或PPV4的水溶液中加入0.1,0.2,0.3,0.4倍八元瓜環(huán)后的顏色變化。圖4熒光分子PPV2的水溶液中加入0.2,0.3,0.4倍八元瓜環(huán)后得到的與熒光發(fā)射光譜相對應(yīng)的CIE1931色度坐標(biāo)圖。具體實(shí)施方式實(shí)施例一：稱量對苯二甲醛6.7g于500mL的圓底燒瓶中，加入26mL乙酸酐，12mL乙酸，再加入9.3g(稍稍過量)的4-甲基吡啶，加熱回流8h，期間溶液由黃色變?yōu)榧t色；反應(yīng)完成后，再加入200mL1mol/L的鹽酸，室溫下攪拌2h，有大量黃色固體生成，抽濾。固體溶于100mL苯，室溫35攝氏度下攪拌10分鐘，加入適量NaOH溶液中和里面所存在的鹽酸，抽濾，固體烘干后溶于DMF，重結(jié)晶得黃色粉末PPV14.5g,產(chǎn)率26%實(shí)施例二：稱量1.37g溴代乙酸，930mg4-甲基吡啶，放入100mL圓底燒瓶中，加入20mL無水乙醇，加熱回流24h;用旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀旋干液體，再用石油醚不斷淋洗，直到有固體出現(xiàn)為止；再稱取670mg對苯二甲醛，加入20mL無水乙醇20mL，冰浴下反應(yīng)4h，期間逐漸滴加5mol/L的NaOH溶液于燒瓶中，直到溶液微變黃；反應(yīng)完成后，有黃色固體生成，再加入適量的鹽酸中和其中的堿，過濾，固體用甲醇重結(jié)晶得黃色粉末PPV21.13g,產(chǎn)率20%。實(shí)施例三：稱量1.52g溴代丙酸，930mg4-甲基吡啶，放入100mL圓底燒瓶中，加入20mL無水乙醇，加熱回流24h;用旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀旋干液體，再用石油醚不斷淋洗，直到有固體出現(xiàn)為止；再稱取670mg對苯二甲醛，加入20mL無水乙醇20mL，冰浴下反應(yīng)4h，期間逐漸滴加5mol/L的NaOH溶液于燒瓶中，直到溶液微變黃；反應(yīng)完成后，有黃色固體生成，再加入適量的鹽酸中和其中的堿，過濾，固體用甲醇重結(jié)晶得黃色粉末PPV31.98g,產(chǎn)率34%。實(shí)施例四：稱量1.93g溴代丙酸，930mg4-甲基吡啶，放入100mL圓底燒瓶中，加入20mL無水乙醇，加熱回流24h;用旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀旋干液體，再用石油醚不斷淋洗，直到有固體出現(xiàn)為止；再稱取670mg對苯二甲醛，加入20mL無水乙醇20mL，冰浴下反應(yīng)4h，期間逐漸滴加5mol/L的NaOH溶液于燒瓶中，直到溶液微變黃；反應(yīng)完成后，有黃色固體生成，再加入適量的鹽酸中和其中的堿，過濾，固體用甲醇重結(jié)晶得黃色粉末PPV42.35g,產(chǎn)率25%。實(shí)施例五：（1）熒光分子PPV1，PPV2，PPV3或PPV4溶液的配制方法：分別稱取3.6毫克熒光分子PPV1，5.6毫克PPV2，5.9毫克PPV3或9.4毫克PPV4，用蒸餾水溶解，配制成10.0mL，濃度為1.0×10-3mol·L-1，根據(jù)需要用蒸餾水逐級稀釋到1.00×10-5mol·L-1的濃度；(2)1.0×10-4mol·L-1瓜環(huán)溶液的配置：稱取15.0毫克的八元瓜環(huán)，用水溶解后配制成100.0mL，濃度為1.0×10-4mol·L-1，根據(jù)需要用蒸餾水逐級稀釋；(3)取5個(gè)10.0mL容量瓶中分別加入熒光分子PPV1，PPV2，PPV3或PPV4的1.00×10-4mol·L-1標(biāo)準(zhǔn)液1.0mL，分別加入1.00×10-4mol·L-1,0,0.1,0.2,0.3,0.4毫升的八元瓜環(huán)溶液稀釋至刻度搖勻，室溫放置10分鐘；(4)引入熒光光譜進(jìn)行測定，激發(fā)波長為400nm。