CN114085195B - 一种具有转光作用的生物降解薄膜材料及其制备方法及其薄膜掺杂材料 - Google Patents

一种具有转光作用的生物降解薄膜材料及其制备方法及其薄膜掺杂材料 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种具有转光作用的薄膜掺杂材料，该薄膜掺杂材料能通过吸收太阳光中特定部分的波长，发射出相应植物吸收波长的红色荧光，达到利用自然光给植物进行补光的效果，可用于各种农产品的栽培与生产当中。本发明还公开了一种具有转光作用的生物降解薄膜材料，采用上述具有转光作用的薄膜掺杂材料和聚乳酸混合制得。本发明还公开了该具有转光作用的生物降解薄膜材料的制备方法。

Description

一种具有转光作用的生物降解薄膜材料及其制备方法及其薄 膜掺杂材料
技术领域
本发明涉及生物降解薄膜材料领域，特别涉及一种具有转光作用的生物降解薄膜材料及其制备方法及其薄膜掺杂材料。
背景技术
塑料大棚膜在农业生产上具有非常广泛的应用，其在调节农作物生长过程中的环境温度、湿度和二氧化碳浓度等方面扮演着极其重要的作用，是实现高品质、高产量农作物的生产的必不可少的一环，是应对国家食品安全和粮食危机的重要保障。
目前，市场上应用较多的大棚膜，主要有两大类：第一类是一聚氯乙烯(PVC)、聚乙烯(PE)等透明聚合物为原料制备的薄膜，其保温性、透光性、耐候性好，且柔软、易造型，是目前我国使用最广泛最多的塑料大棚膜。第二类调光性农膜是在PE等聚合物中加入稀土及其他功能性助剂制成的调光膜，能对光线进行选择性透过，是能充分利用太阳光能的新型覆盖材料，与其他棚膜相比，棚内增温保温效果好，作物生化效应强，对不同作物具有早熟、高产、提高营养成分等功能，稀土还能吸收紫外线，延长农膜的使用寿命。
但是，国家***联合生态环境部于2020年1月16日发布《关于进一步加强塑料污染治理的意见》后，各省市积极响应出台了相关“禁塑”政策，将导致以PVC、PE等为主体的不可降解塑料会快速被以聚乳酸等为代表的新型环保塑料所取代，而开发和生产以环保塑料为主体的新型大棚膜材料成为亟待解决的问题，尤其是应用性和针对性更强的调光性农膜。
发明内容
本发明的第一目的是提供一种具有转光作用的薄膜掺杂材料，其具有转光作用和相容性好的优点。
本发明的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：
一种具有转光作用的薄膜掺杂材料，该材料具有如式(I)所示的结构：
Figure BDA0003384414290000021
通过采用上述技术方案，
本发明的第二目的是提供一种具有转光作用的生物降解薄膜材料，其具有转光作用、可生物降解的优点。
本发明的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：
一种具有转光作用的生物降解薄膜材料，通过权利要求1中的具有转光作用的薄膜掺杂材料与聚乳酸混合制得。
通过采用上述技术方案，
本发明的第三目的是提供上述具有转光作用的生物降解薄膜材料的制备方法，其具有反应完全，产率高的优点。
本发明的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：
一种具有转光作用的生物降解薄膜材料的制备方法，包括以下步骤：
步骤1、中间体化合物二苄氰基萘的合成：
其合成路线如下：
Figure BDA0003384414290000022
称取1,9-二溴萘、对氰甲基苯硼酸、四(三苯基膦)钯溶解于甲苯/四氢呋喃混合溶液中，再加入K2CO3溶液；在氮气条件下，升温回流反应；待反应液冷却，进行萃取，合并有机相，加入无水硫酸镁进行干燥；过滤、减压浓缩得到的剩余物进行硅胶柱层析分离，溶剂减压旋蒸后得到中间体1,9-二苄氰萘，1,9-二苄氰萘的结构为式(II)；
步骤2、具有转光作用的薄膜掺杂材料的合成：
其合成路线如下：
Figure BDA0003384414290000031
称量7-(4-(双(4-(4-甲氧基苯基)氨基)苯基)苯并[c][1,2,5]噻二唑-4-甲醛、1,9-二苄氰萘，溶于无水乙醇溶液中，搅拌均匀后加入甲醇钠，加热搅拌反应，反应结束后，过滤并用无水乙醇溶液清洗滤渣，将滤渣溶于二氯甲烷中，萃取合并有机相，加入无水硫酸镁进行干燥，过滤、减压浓缩得到的剩余物进行硅胶柱层析分离，溶剂减压旋蒸后得到产物DNPCBTM，DNPCBTM的结构为式(I)。
步骤3、具有转光作用的生物降解薄膜材料的制备：
将步骤2所得DNPCBTM加入溶剂中溶解，再加入聚乳酸，加热搅拌约直至完全溶解，再继续加热搅拌待溶液变得粘稠停止加热，将粘稠液溶剂挥发完全，干燥得到DNPCBTM掺杂的聚乳酸薄膜。
进一步设置：步骤1中1,9-二溴萘：对氰甲基苯硼酸：四(三苯基磷)钯：K2CO3为2mmol:4-6mmol:0.1-0.3:3-5mmol；甲苯：四氢呋喃的体积比为30-60ml:30-60ml。
进一步设置：步骤1中升温回流反应的时间为8-16h；升温回流的温度为80-140℃。
进一步设置：步骤1中柱层析分离使用的洗脱剂为二氯甲烷：石油醚按照2:1比例复配。
进一步设置：步骤2中1,9-二苄氰萘：7-(4-(双(4-(4-甲氧基苯基)氨基)苯基)苯并[c][1,2,5]噻二唑-4-甲醛：无水乙醇:甲醇钠为1mmol:2-4mmol:30-60mL:10-20mmol。
进一步设置：步骤2中加热温度为40-60℃；反应时间为8-16h。
进一步设置：步骤2中柱层析分离使用的洗脱剂为二氯甲烷：石油醚按照2:1比例复配。
进一步设置：DNPCBTM固体粉末与溶剂的质量体积比为1-50mg:10mL，DNPCBTM固体粉末与聚乳酸颗粒的质量比为1g：100-100000g。
进一步设置：7-(4-(双(4-(4-甲氧基苯基)氨基)苯基)苯并[c][1,2,5]噻二唑-4-甲醛的制备方法如下所示：
Figure BDA0003384414290000041
将(4-(2'-(4″-甲氧基苯基)氨基)苯基)硼酸、7-溴-4-醛基苯并噻二唑、四(三苯基磷)钯、K2CO3溶液液于甲苯/四氢呋喃混合溶液中，在惰性气体条件下，升温至80～140℃回流反应；待反应结束后，采用硅胶柱层析分离得到所述的苯并噻二唑衍生物。
本发明具有以下有益效果：
DNPCBTM可以通过有机小分子吸收自然光中不被植物所利用的紫外及绿光部分，发射出光合作用所需的红色荧光，既可以保护其不受紫外线的侵害，又可以通过自然“补光”调节作物生长；DNPCBTM也与聚乳酸等环保塑料有非常好的相容性，可以在不改变塑料薄膜原有物性的基础上以单分子的形式分散掺杂，从而应用于调光性农膜的生产中。
附图说明
此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本发明的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：
图1是本发明中DNPCBTM在PLA中0.005％wt掺杂薄膜的荧光光谱图；
图2是本发明中DNPCBTM在甲苯中的吸收光谱；
具体实施方式
以下结合附图对本发明作进一步详细说明。
实施例1：
一种具有转光作用的生物降解薄膜材料的制备方法，包括以下步骤：
步骤1、中间体化合物二苄氰基萘的合成：称取1,9-二溴萘2mmol(0.5719g)、对氰甲基苯硼酸2mmol(0.3219g)、四(三苯基膦)钯0.1mmol(0.116g)，再加入3mmol(0.415g)K2CO3溶解于30ml甲苯和30ml四氢呋喃的混合溶液中。在氮气条件下，升温至90℃回流反应10h。待反应液冷却，进行萃取，合并有机相，加入无水硫酸镁进行干燥。过滤、减压浓缩得到的剩余物进行硅胶柱层析分离，洗脱剂为(二氯甲烷/石油醚＝1：1)，溶剂减压旋蒸后得到白色粉末状中间体二苄氰基萘0.5122g，总产率为71.4％。
步骤2、具有转光作用的生物降解薄膜材料的合成：
称量7-(4-(双(4-(4-甲氧基苯基)氨基)苯基)苯并[c][1,2,5]噻二唑-4-甲醛2mmol(0.936g)、1,9-二苄氰萘(II)1mmol(0.3584g)，溶于30ml无水乙醇溶液中，搅拌均匀后加入甲醇钠10mmol(0.54g)。加热至40℃搅拌反应8h。反应结束后，过滤并用无水乙醇溶液清洗滤渣，将滤渣溶于二氯甲烷中，萃取合并有机相，加入无水硫酸镁进行干燥。过滤、减压浓缩得到的剩余物进行硅胶柱层析分离，洗脱剂为(二氯甲烷/石油醚＝2:1)，溶剂减压旋蒸后得到深红色粉末状产物DNPCBTM0.9411g，总产率为74.9％。
步骤3、具有转光作用的生物降解薄膜材料的制备：
将步骤2所得DNPCBTM取0.01g于干净的小烧杯中，加入10ml二氯甲烷使其溶解，再加入0.99g聚乳酸，在40℃下加热搅拌约5min直至PLA完全溶解，再继续加热搅拌5min待溶液变得粘稠停止加热，将粘稠液倒出在提前准备好的干净玻璃板上，待其溶剂挥发完全，干燥形成薄膜后取下，即得DNPCBTM 1％wt掺杂的PLA薄膜；
再取上述DNPCBTM 1％wt掺杂的PLA薄膜0.1g于干净的小烧杯中，再加入0.90g聚乳酸，加入10ml二氯甲烷，在40℃下加热搅拌约5min直至PLA完全溶解，再继续加热搅拌5min待溶液变得粘稠停止加热，将粘稠液倒出在提前准备好的干净玻璃板上，待其溶剂挥发完全，干燥形成薄膜后取下，即得DNPCBTM0.1％wt掺杂的PLA薄膜；
再取上述DNPCBTM0.1％wt掺杂的PLA薄膜0.1g于干净的小烧杯中，再加入9.9g聚乳酸，加入10ml二氯甲烷，在40℃下加热搅拌约5min直至PLA完全溶解，再继续加热搅拌5min待溶液变得粘稠停止加热，将粘稠液倒出在提前准备好的干净玻璃板上，待其溶剂挥发完全，干燥形成薄膜后取下，即得DNPCBTM0.001％wt掺杂的PLA薄膜。
实施例2
一种具有转光作用的生物降解薄膜材料的制备方法，包括以下步骤：
步骤1、中间体化合物二苄氰基萘的合成：称取1,9-二溴萘2mmol(0.5719g)、对氰甲基苯硼酸3mmol(0.4828g)、四(三苯基膦)钯0.1mmol(0.116g)，再加入3mmol(0.415g)K2CO3溶解于30ml甲苯和30ml四氢呋喃的混合溶液中。在氮气条件下，升温至90℃回流反应10h。待反应液冷却，进行萃取，合并有机相，加入无水硫酸镁进行干燥。过滤、减压浓缩得到的剩余物进行硅胶柱层析分离，洗脱剂为(二氯甲烷/石油醚＝1：1)，溶剂减压旋蒸后得到白色粉末状中间体二苄氰基萘0.5521g，总产率为77％。
步骤2、具有转光作用的生物降解薄膜材料的合成：
称量7-(4-(双(4-(4-甲氧基苯基)氨基)苯基)苯并[c][1,2,5]噻二唑-4-甲醛2.5mmol(1.172g)、1,9-二苄氰萘(II)1mmol(0.3584g)，溶于30ml无水乙醇溶液中，搅拌均匀后加入甲醇钠10mmol(0.54g)。加热至40℃搅拌反应8h。反应结束后，过滤并用无水乙醇溶液清洗滤渣，将滤渣溶于二氯甲烷中，萃取合并有机相，加入无水硫酸镁进行干燥。过滤、减压浓缩得到的剩余物进行硅胶柱层析分离，洗脱剂为(二氯甲烷/石油醚＝2:1)，溶剂减压旋蒸后得到深红色粉末状产物DNPCBTM1.021g，总产率为81.3％。
步骤3、具有转光作用的生物降解薄膜材料的制备：
将步骤2所得DNPCBTM取0.01g于干净的小烧杯中，加入10ml二氯甲烷使其溶解，再加入0.99g聚乳酸，在40℃下加热搅拌约5min直至PLA完全溶解，再继续加热搅拌5min待溶液变得粘稠停止加热，将粘稠液倒出在提前准备好的干净玻璃板上，待其溶剂挥发完全，干燥形成薄膜后取下，即得DNPCBTM 1％wt掺杂的PLA薄膜；
再取上述DNPCBTM 1％wt掺杂的PLA薄膜0.1g于干净的小烧杯中，再加入0.90g聚乳酸，加入10ml二氯甲烷，在40℃下加热搅拌约5min直至PLA完全溶解，再继续加热搅拌5min待溶液变得粘稠停止加热，将粘稠液倒出在提前准备好的干净玻璃板上，待其溶剂挥发完全，干燥形成薄膜后取下，即得DNPCBTM0.1％wt掺杂的PLA薄膜；
再取上述DNPCBTM0.1％wt掺杂的PLA薄膜0.1g于干净的小烧杯中，再加入9.9g聚乳酸，加入10ml二氯甲烷，在40℃下加热搅拌约5min直至PLA完全溶解，再继续加热搅拌5min待溶液变得粘稠停止加热，将粘稠液倒出在提前准备好的干净玻璃板上，待其溶剂挥发完全，干燥形成薄膜后取下，即得DNPCBTM0.001％wt掺杂的PLA薄膜。
实施例3
一种具有转光作用的生物降解薄膜材料的制备方法，包括以下步骤：
步骤1、中间体化合物二苄氰基萘的合成：称取1,9-二溴萘2mmol(0.5719g)、对氰甲基苯硼酸3mmol(0.4828g)、四(三苯基膦)钯0.3mmol(0.347g)，再加入3mmol(0.415g)K2CO3溶解于30ml甲苯和30ml四氢呋喃的混合溶液中。在氮气条件下，升温至90℃回流反应10h。待反应液冷却，进行萃取，合并有机相，加入无水硫酸镁进行干燥。过滤、减压浓缩得到的剩余物进行硅胶柱层析分离，洗脱剂为(二氯甲烷/石油醚＝1：1)，溶剂减压旋蒸后得到白色粉末状中间体二苄氰基萘0.5201g，总产率为72.5％。
步骤2、具有转光作用的生物降解薄膜材料的合成：
称量7-(4-(双(4-(4-甲氧基苯基)氨基)苯基)苯并[c][1,2,5]噻二唑-4-甲醛3mmol(1.404g)、1,9-二苄氰萘(II)1mmol(0.3584g)，溶于50ml无水乙醇溶液中，搅拌均匀后加入甲醇钠10mmol(0.54g)。加热至40℃搅拌反应8h。反应结束后，过滤并用无水乙醇溶液清洗滤渣，将滤渣溶于二氯甲烷中，萃取合并有机相，加入无水硫酸镁进行干燥。过滤、减压浓缩得到的剩余物进行硅胶柱层析分离，洗脱剂为(二氯甲烷/石油醚＝2:1)，溶剂减压旋蒸后得到深红色粉末状产物DNPCBTM1.102g，总产率为87.7％。
步骤3、具有转光作用的生物降解薄膜材料的制备：
将步骤2所得DNPCBTM取0.01g于干净的小烧杯中，加入10ml二氯甲烷使其溶解，再加入0.99g聚乳酸，在40℃下加热搅拌约5min直至PLA完全溶解，再继续加热搅拌5min待溶液变得粘稠停止加热，将粘稠液倒出在提前准备好的干净玻璃板上，待其溶剂挥发完全，干燥形成薄膜后取下，即得DNPCBTM 1％wt掺杂的PLA薄膜；
再取上述DNPCBTM 1％wt掺杂的PLA薄膜0.1g于干净的小烧杯中，再加入0.90g聚乳酸，加入10ml二氯甲烷，在40℃下加热搅拌约5min直至PLA完全溶解，再继续加热搅拌5min待溶液变得粘稠停止加热，将粘稠液倒出在提前准备好的干净玻璃板上，待其溶剂挥发完全，干燥形成薄膜后取下，即得DNPCBTM0.1％wt掺杂的PLA薄膜；
再取上述DNPCBTM0.1％wt掺杂的PLA薄膜0.1g于干净的小烧杯中，再加入9.9g聚乳酸，加入10ml二氯甲烷，在40℃下加热搅拌约5min直至PLA完全溶解，再继续加热搅拌5min待溶液变得粘稠停止加热，将粘稠液倒出在提前准备好的干净玻璃板上，待其溶剂挥发完全，干燥形成薄膜后取下，即得DNPCBTM0.001％wt掺杂的PLA薄膜。
实施例4
一种具有转光作用的生物降解薄膜材料的制备方法，包括以下步骤：
步骤1、中间体化合物二苄氰基萘的合成：称取1,9-二溴萘2mmol(0.5719g)、对氰甲基苯硼酸3mmol(0.4828g)、四(三苯基膦)钯0.3mmol(0.347g)，再加入5mmol(0.691g)K2CO3溶解于30ml甲苯和50ml四氢呋喃的混合溶液中。在氮气条件下，升温至90℃回流反应10h。待反应液冷却，进行萃取，合并有机相，加入无水硫酸镁进行干燥。过滤、减压浓缩得到的剩余物进行硅胶柱层析分离，洗脱剂为(二氯甲烷/石油醚＝1：1)，溶剂减压旋蒸后得到白色粉末状中间体二苄氰基萘0.4955g，总产率为69.1％。
步骤2、具有转光作用的生物降解薄膜材料的合成：
称量7-(4-(双(4-(4-甲氧基苯基)氨基)苯基)苯并[c][1,2,5]噻二唑-4-甲醛3mmol(1.404g)、1,9-二苄氰萘(II)1mmol(0.3584g)，溶于30ml无水乙醇溶液中，搅拌均匀后加入甲醇钠20mmol(1.08g)。加热至40℃搅拌反应8h。反应结束后，过滤并用无水乙醇溶液清洗滤渣，将滤渣溶于二氯甲烷中，萃取合并有机相，加入无水硫酸镁进行干燥。过滤、减压浓缩得到的剩余物进行硅胶柱层析分离，洗脱剂为(二氯甲烷/石油醚＝2:1)，溶剂减压旋蒸后得到深红色粉末状产物DNPCBTM0.995g，总产率为79.2％。
步骤3、具有转光作用的生物降解薄膜材料的制备：
将步骤2所得DNPCBTM取0.01g于干净的小烧杯中，加入10ml二氯甲烷使其溶解，再加入0.99g聚乳酸，在40℃下加热搅拌约5min直至PLA完全溶解，再继续加热搅拌5min待溶液变得粘稠停止加热，将粘稠液倒出在提前准备好的干净玻璃板上，待其溶剂挥发完全，干燥形成薄膜后取下，即得DNPCBTM 1％wt掺杂的PLA薄膜；
再取上述DNPCBTM 1％wt掺杂的PLA薄膜0.1g于干净的小烧杯中，再加入0.90g聚乳酸，加入10ml二氯甲烷，在40℃下加热搅拌约5min直至PLA完全溶解，再继续加热搅拌5min待溶液变得粘稠停止加热，将粘稠液倒出在提前准备好的干净玻璃板上，待其溶剂挥发完全，干燥形成薄膜后取下，即得DNPCBTM0.1％wt掺杂的PLA薄膜；
再取上述DNPCBTM0.1％wt掺杂的PLA薄膜0.1g于干净的小烧杯中，再加入9.9g聚乳酸，加入10ml二氯甲烷，在40℃下加热搅拌约5min直至PLA完全溶解，再继续加热搅拌5min待溶液变得粘稠停止加热，将粘稠液倒出在提前准备好的干净玻璃板上，待其溶剂挥发完全，干燥形成薄膜后取下，即得DNPCBTM0.001％wt掺杂的PLA薄膜。
实施例5
一种具有转光作用的生物降解薄膜材料的制备方法，包括以下步骤：
步骤1、中间体化合物二苄氰基萘的合成：称取1,9-二溴萘2mmol(0.5719g)、对氰甲基苯硼酸3mmol(0.4828g)、四(三苯基磷)钯0.1mmol(0.116g)，再加入3mmol(0.415g)K2CO3溶解于30ml甲苯和50ml四氢呋喃的混合溶液中。在氮气条件下，升温至110℃回流反应10h。待反应液冷却，进行萃取，合并有机相，加入无水硫酸镁进行干燥。过滤、减压浓缩得到的剩余物进行硅胶柱层析分离，洗脱剂为(二氯甲烷/石油醚＝1：1)，溶剂减压旋蒸后得到白色粉末状中间体二苄氰基萘0.5021g，总产率为70％。
步骤2、具有转光作用的生物降解薄膜材料的合成：
称量7-(4-(双(4-(4-甲氧基苯基)氨基)苯基)苯并[c][1,2,5]噻二唑-4-甲醛3mmol(1.404g)、1,9-二苄氰萘(II)1mmol(0.3584g)，溶于30ml无水乙醇溶液中，搅拌均匀后加入甲醇钠20mmol(1.08g)。加热至60℃搅拌反应8h。反应结束后，过滤并用无水乙醇溶液清洗滤渣，将滤渣溶于二氯甲烷中，萃取合并有机相，加入无水硫酸镁进行干燥。过滤、减压浓缩得到的剩余物进行硅胶柱层析分离，洗脱剂为(二氯甲烷/石油醚＝2:1)，溶剂减压旋蒸后得到深红色粉末状产物DNPCBTM1.085g，总产率为86.3％。
步骤3、具有转光作用的生物降解薄膜材料的制备：
将步骤2所得DNPCBTM取0.01g于干净的小烧杯中，加入10ml二氯甲烷使其溶解，再加入0.99g聚乳酸，在40℃下加热搅拌约5min直至PLA完全溶解，再继续加热搅拌5min待溶液变得粘稠停止加热，将粘稠液倒出在提前准备好的干净玻璃板上，待其溶剂挥发完全，干燥形成薄膜后取下，即得DNPCBTM 1％wt掺杂的PLA薄膜；
再取上述DNPCBTM 1％wt掺杂的PLA薄膜0.1g于干净的小烧杯中，再加入0.90g聚乳酸，加入10ml二氯甲烷，在40℃下加热搅拌约5min直至PLA完全溶解，再继续加热搅拌5min待溶液变得粘稠停止加热，将粘稠液倒出在提前准备好的干净玻璃板上，待其溶剂挥发完全，干燥形成薄膜后取下，即得DNPCBTM 0.1％wt掺杂的PLA薄膜；
再取上述DNPCBTM0.1％wt掺杂的PLA薄膜0.1g于干净的小烧杯中，再加入9.9g聚乳酸，加入10ml二氯甲烷，在40℃下加热搅拌约5min直至PLA完全溶解，再继续加热搅拌5min待溶液变得粘稠停止加热，将粘稠液倒出在提前准备好的干净玻璃板上，待其溶剂挥发完全，干燥形成薄膜后取下，即得DNPCBTM0.001％wt掺杂的PLA薄膜。
实施例6
一种具有转光作用的生物降解薄膜材料的制备方法，包括以下步骤：
步骤1、中间体化合物二苄氰基萘的合成：称取1,9-二溴萘2mmol(0.5719g)、对氰甲基苯硼酸3mmol(0.4828g)、四(三苯基磷)钯0.3mmol(0.348g)，再加入5mmol(0.691g)K2CO3溶解于30ml甲苯和40ml四氢呋喃的混合溶液中。在氮气条件下，升温至110℃回流反应16h。待反应液冷却，进行萃取，合并有机相，加入无水硫酸镁进行干燥。过滤、减压浓缩得到的剩余物进行硅胶柱层析分离，洗脱剂为(二氯甲烷/石油醚＝1：1)，溶剂减压旋蒸后得到白色粉末状中间体二苄氰基萘0.5301g，总产率为73.9％。
步骤2、具有转光作用的生物降解薄膜材料的合成：
称量7-(4-(双(4-(4-甲氧基苯基)氨基)苯基)苯并[c][1,2,5]噻二唑-4-甲醛3mmol(1.404g)、1,9-二苄氰萘(II)1mmol(0.3584g)，溶于30ml无水乙醇溶液中，搅拌均匀后加入甲醇钠20mmol(1.08g)。加热至60℃搅拌反应12h。反应结束后，过滤并用无水乙醇溶液清洗滤渣，将滤渣溶于二氯甲烷中，萃取合并有机相，加入无水硫酸镁进行干燥。过滤、减压浓缩得到的剩余物进行硅胶柱层析分离，洗脱剂为(二氯甲烷/石油醚＝2:1)，溶剂减压旋蒸后得到深红色粉末状产物DNPCBTM1.102g，总产率为87.6％。
步骤3、具有转光作用的生物降解薄膜材料的制备：
将步骤2所得DNPCBTM取0.01g于干净的小烧杯中，加入10ml二氯甲烷使其溶解，再加入0.99g聚乳酸，在40℃下加热搅拌约5min直至PLA完全溶解，再继续加热搅拌5min待溶液变得粘稠停止加热，将粘稠液倒出在提前准备好的干净玻璃板上，待其溶剂挥发完全，干燥形成薄膜后取下，即得DNPCBTM 1％wt掺杂的PLA薄膜；
再取上述DNPCBTM 1％wt掺杂的PLA薄膜0.1g于干净的小烧杯中，再加入0.90g聚乳酸，加入10ml二氯甲烷，在40℃下加热搅拌约5min直至PLA完全溶解，再继续加热搅拌5min待溶液变得粘稠停止加热，将粘稠液倒出在提前准备好的干净玻璃板上，待其溶剂挥发完全，干燥形成薄膜后取下，即得DNPCBTM0.1％wt掺杂的PLA薄膜；
再取上述DNPCBTM0.1％wt掺杂的PLA薄膜0.1g于干净的小烧杯中，再加入9.9g聚乳酸，加入10ml二氯甲烷，在40℃下加热搅拌约5min直至PLA完全溶解，再继续加热搅拌5min待溶液变得粘稠停止加热，将粘稠液倒出在提前准备好的干净玻璃板上，待其溶剂挥发完全，干燥形成薄膜后取下，即得DNPCBTM0.001％wt掺杂的PLA薄膜。
对比例1：未掺杂的PLA薄膜。
二苄氰基萘的核磁共振氢谱如下：
1H NMR(400MHz,Chloroform-d)δ7.98(dd,1H),7.57(t,1H),7.39(dd,1H),6.96(d,2H),6.92(d,2H),3.65(s,2H)。
DNPCBTM的核磁共振和质谱检测结果如下：
1H NMR(400MHz,Chloroform-d)δ8.26(s,1H),8.16(dd,J＝7.7,0.7Hz,1H),8.04(dd,J＝8.2,1.4Hz,1H),7.63(dd,J＝8.1,7.1Hz,1H),7.59–7.55(m,2H),7.53(dd,J＝7.0,1.4Hz,1H),7.50–7.46(m,2H),7.22(d,J＝7.7Hz,1H),7.12–7.08(m,2H),7.08–7.03(m,4H),6.96–6.87(m,2H),6.87–6.79(m,5H),3.81(s,6H)；
13C NMR(101MHz,CDCl3)δ156.31,154.49,152.26,149.24,144.42,140.14,138.98,135.42,135.19,134.60,132.35,130.87,130.83,130.01,129.47,129.19,127.59,127.23,126.55,125.48,125.36,125.02,123.60,119.13,118.37,114.83,111.27,77.35,77.24,77.03,76.72,55.48,29.71；
HRMS(ESI):m/z:Calcd for C80H56N8O4S2:1257.39442[M+H]+；Found:1257.38876。
性能检测：
每张红光转光膜上切取试样膜，采用HORIBA公司的Fluoromax-4型荧光光谱仪测定转光膜的荧光性能。
按照GB/T1040-92将实施例和对比例中转光膜用GT-7016切试片机横向纵向各切取片哑铃状试样膜片，用深圳瑞格尔仪器股份有限公司生产的电子万能试验机(RG 2000-10)对转光膜的拉伸强度和断裂伸长率进行了测试。
表1薄膜性能检测结果表
Figure BDA0003384414290000131
Figure BDA0003384414290000141
以上所述的实施方式，并不构成对该技术方案保护范围的限定。任何在上述实施方式的精神和原则之内所作的修改、等同替换和改进等，均应包含在该技术方案的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种具有转光作用的薄膜掺杂材料，其特征在于，该材料具有如式(I)所示的结构：
Figure FDA0003384414280000011
2.一种具有转光作用的生物降解薄膜材料，其特征在于，通过权利要求1中的具有转光作用的薄膜掺杂材料与聚乳酸混合制得。
3.一种具有转光作用的生物降解薄膜材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤1、中间体化合物二苄氰基萘的合成：
其合成路线如下：
Figure FDA0003384414280000012
称取1，9-二溴萘、对氰甲基苯硼酸、四(三苯基膦)钯溶解于甲苯/四氢呋喃混合溶液中，再加入K2CO3溶液；在氮气条件下，升温回流反应；待反应液冷却，进行萃取，合并有机相，加入无水硫酸镁进行干燥；过滤、减压浓缩得到的剩余物进行硅胶柱层析分离，溶剂减压旋蒸后得到中间体1，9-二苄氰萘，1，9-二苄氰萘的结构为式(II)；
步骤2、具有转光作用的薄膜掺杂材料的合成：
其合成路线如下：
Figure FDA0003384414280000021
称量7-(4-(双(4-(4-甲氧基苯基)氨基)苯基)苯并[c][1，2，5]噻二唑_4-甲醛、1，9-二苄氰萘，溶于无水乙醇溶液中，搅拌均匀后加入甲醇钠，加热搅拌反应，反应结束后，过滤并用无水乙醇溶液清洗滤渣，将滤渣溶于二氯甲烷中，萃取合并有机相，加入无水硫酸镁进行干燥，过滤、减压浓缩得到的剩余物进行硅胶柱层析分离，溶剂减压旋蒸后得到产物DNPCBTM，DNPCBTM的结构为式(I)；
步骤3、具有转光作用的生物降解薄膜材料的制备：
将步骤2所得DNPCBTM加入溶剂中溶解，再加入聚乳酸，加热搅拌约直至完全溶解，再继续加热搅拌待溶液变得粘稠停止加热，将粘稠液溶剂挥发完全，干燥得到DNPCBTM掺杂的聚乳酸薄膜。
4.根据权利要求3所述的具有转光作用的生物降解薄膜材料的制备方法，其特征在于，步骤1中1，9-二溴萘∶对氰甲基苯硼酸∶四(三苯基磷)钯∶K2CO3为2mmol∶4-6mmol∶0.1-0.3∶3-5mmol；甲苯：四氢呋喃的体积比为30-60ml∶30-60ml。
5.根据权利要求3所述的具有转光作用的生物降解薄膜材料的制备方法，其特征在于，步骤1中升温回流反应的时间为8-16h；升温回流的温度为80 -140℃。
6.根据权利要求3所述的具有转光作用的生物降解薄膜材料的制备方法，其特征在于，步骤1中柱层析分离使用的洗脱剂为二氯甲烷∶石油醚按照2∶1比例复配。
7.根据权利要求3所述的具有转光作用的生物降解薄膜材料的制备方法，其特征在于，步骤2中1，9-二苄氰萘∶7-(4-(双(4-(4-甲氧基苯基)氨基)苯基)苯并[c][1，2，5]噻二唑-4-甲醛∶无水乙醇∶甲醇钠为1mmol∶2-4mmol∶30-60mL∶10-20mmol。
8.根据权利要求3所述的具有转光作用的生物降解薄膜材料的制备方法，其特征在于，步骤2中加热温度为40-60℃；反应时间为8-16h。
9.根据权利要求3所述的具有转光作用的生物降解薄膜材料的制备方法，其特征在于，步骤2中柱层析分离使用的洗脱剂为二氯甲烷∶石油醚按照2∶1比例复配。
10.根据权利要求3所述的具有转光作用的生物降解薄膜材料的制备方法，其特征在于，步骤3中，DNPCBTM固体粉末与溶剂的质量体积比(mg/mL)为1∶10-50∶10，DNPCBTM固体粉末与聚乳酸颗粒的质量比(g/g)为1∶100000-1∶100。
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