[發(fā)明專利]含有三苯胺結(jié)構(gòu)的強(qiáng)熒光氟硼二吡咯化合物及其制備方法與應(yīng)用

無(wú)效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201310066542.4
• 申請(qǐng)日: 2013-03-04
• 公開（公告）號(hào): CN103172650A
• 公開（公告）日: 2013-06-26
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 李斌;楊楊;張黎明;劉星元
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中國(guó)科學(xué)院長(zhǎng)春光學(xué)精密機(jī)械與物理研究所
• 主分類號(hào): C07F5/02
• 分類號(hào): C07F5/02;C09B57/00;C09K11/06
• 代理公司: 長(zhǎng)春菁華專利商標(biāo)代理事務(wù)所 22210
• 代理人: 王丹陽(yáng)

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種含有三苯胺結(jié)構(gòu)的強(qiáng)熒光氟硼二吡咯化合物及其制備方法與應(yīng)用，屬于有機(jī)化工和精細(xì)化工技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)

現(xiàn)有技術(shù)中，激光器主要分為兩種，一種是只能產(chǎn)生特定波長(zhǎng)的激光器，如：氦-鎘激光器激光波長(zhǎng)為325納米、氬激光器激光波長(zhǎng)為488.5納米，釔-鋁-石榴石激光器(YAG)激光波長(zhǎng)為1060納米，這些激光器由于激光波長(zhǎng)一定，使得激光器的應(yīng)用受到許多限制；另一種激光器能夠在一定范圍內(nèi)連續(xù)輸出所需要波長(zhǎng)的激光，如，1967年Sorokin用Rhodamine6G染料制成染料激光器，這類激光器由于性能優(yōu)越，得到了廣泛研究。

激光染料是一種染料激光器專用的高量子產(chǎn)率的熒光染料，它在激光光源(光泵)的作用下，可產(chǎn)生在一定范圍內(nèi)波長(zhǎng)可調(diào)的激光。

氟硼二吡咯類化合物(BODIPY)是近年來(lái)出現(xiàn)的一類熒光染料，它是由二吡咯亞甲基與三氟化硼形成的復(fù)合物。該類染料分子由于易于合成，具有較高的光穩(wěn)定性和量子效率、使用壽命長(zhǎng)、吸收系數(shù)大、吸收及發(fā)射帶寬窄、發(fā)光效率高等優(yōu)點(diǎn)，在生物探針、太陽(yáng)能電池等領(lǐng)域都具有潛在的應(yīng)用前景，近年來(lái)，受到了廣泛的研究，如：Arbeloa?T.L.研究組于1999年報(bào)道了四種2，6位取代基的BODIPY染料；中國(guó)專利200910011731.5公開了一類含咔唑結(jié)構(gòu)的強(qiáng)熒光氟硼二吡咯染料，是采用氟硼二吡咯與帶取代基的咔唑醛為原料，生成氟硼二吡咯衍生物；中國(guó)專利200810012180.X公開了一類長(zhǎng)波長(zhǎng)氟硼二吡咯染料及其制備方法，其采用溴或碘代氟硼二吡咯和取代烯基硼酸為原料，生成雙鍵共扼連接的氟硼二吡咯衍生物。但現(xiàn)有技術(shù)中，還沒(méi)有氟硼二吡咯類化合物作為激光染料的應(yīng)用研究。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供一種含有三苯胺結(jié)構(gòu)的強(qiáng)熒光氟硼二吡咯化合物及其制備方法與應(yīng)用，本發(fā)明的含有三苯胺結(jié)構(gòu)的強(qiáng)熒光氟硼二吡咯化合物作為激光染料應(yīng)用，具有較高的溶液泵浦激光效率、窄化的紫外可見吸收光譜。

本發(fā)明提供一種含有三苯胺結(jié)構(gòu)的強(qiáng)熒光氟硼二吡咯化合物，其結(jié)構(gòu)式為式(П)或式(Ш)：

式(П)?????????????式(Ш)。

本發(fā)明還提供一種含有三苯胺結(jié)構(gòu)的強(qiáng)熒光氟硼二吡咯化合物的制備方法，包括以下步驟：

(1)惰性氣氛保護(hù)下，稱取甲?；〈娜桨泛?,4-二甲基吡咯并溶于干燥的溶劑中，加入催化劑，室溫避光反應(yīng)6~10小時(shí)，得到紫紅色溶液；

所述的甲酰基取代的三苯胺為雙(4-甲酰苯基)苯胺或者三-(4-甲酰苯基)胺；

(2)稱取氧化劑并溶于干燥的溶劑中，加入到步驟(1)得到的紫紅色溶液中，室溫反應(yīng)20~40分鐘，得到黑色溶液；

(3)向黑色溶液中加入有機(jī)胺和三氟化硼絡(luò)合物，反應(yīng)3~8小時(shí)，得到含有三苯胺結(jié)構(gòu)的強(qiáng)熒光氟硼二吡咯化合物；

所述的三氟化硼絡(luò)合物為三氟化硼甲醚絡(luò)合物、三氟化硼乙醚絡(luò)合物或三氟化硼丁醚絡(luò)合物。

優(yōu)選的是，所述的甲酰基取代的三苯胺按以化學(xué)計(jì)量比反應(yīng)所需用量稱取，所述的2,4-二甲基吡咯按以化學(xué)計(jì)量比反應(yīng)所需用量的1~1.2倍稱取。

優(yōu)選的是，所述的溶劑為二氯甲烷(DCM)或氯仿。

優(yōu)選的是，所述的催化劑為三氟乙酸(TFA)或丙酸。

優(yōu)選的是，所述的氧化劑為四氯苯醌(p-chloranil)或二氯二氰基苯醌(DDQ)。

優(yōu)選的是，所述的氧化劑按以化學(xué)計(jì)量比反應(yīng)所需用量的1-1.2倍稱取。

優(yōu)選的是，所述的有機(jī)胺為三乙胺、三異丙基胺或二異丙基乙胺。

本發(fā)明還提供含有三苯胺結(jié)構(gòu)的強(qiáng)熒光氟硼二吡咯化合物作為激光染料的應(yīng)用，所述的含有三苯胺結(jié)構(gòu)的強(qiáng)熒光氟硼二吡咯化合物的結(jié)構(gòu)式為式(I)，式(П)或式(Ш)：

式(I)

式(П)??????????????????式(Ш)。

本發(fā)明的有益效果是：

本發(fā)明分別將不同數(shù)目的BODIPY熒光團(tuán)構(gòu)建至三苯胺母體中，得到了具有較好對(duì)稱性的氟硼二吡咯化合物，本發(fā)明的合成方法簡(jiǎn)便，制得的化合物作為激光染料應(yīng)用，具有較高的溶液泵浦激光效率、窄化的紫外可見吸收光譜和熒光發(fā)射光譜、高的熒光量子效率以及良好的光穩(wěn)定性，其在甲苯溶液中的最大熒光量子產(chǎn)率達(dá)0.94，激光輸出效率達(dá)到30%以上。

附圖說(shuō)明

圖1為本發(fā)明實(shí)施例1的染料分子TPABO1在甲苯溶液中的激光發(fā)射光譜及熒光光譜；