[發明專利]一種中位烷氧基苯基取代及2,6位強給電子基取代的BODIPY衍生物及其制備方法

有效

• 申請號: 201610057969.1
• 申請日: 2016-01-28
• 公開（公告）號: CN105732680B
• 公開（公告）日: 2017-12-08
• 發明（設計）人: 廖俊旭;趙鴻斌;韓利芬;彭再喜;張文濤;劉傳生;彭飛;宗喬
• 申請（專利權）人: 東莞理工學院
• 主分類號: C07F5/02
• 分類號: C07F5/02;C09B23/12
• 代理公司: 東莞市華南專利商標事務所有限公司44215
• 代理人: 李玉平

技術領域

本發明涉及氟化硼絡合二吡咯甲川衍生物技術領域，具體涉及一種中位烷氧基苯基取代及2,6位強給電子基取代的氟化硼絡合二吡咯甲川衍生物及其制備方法。

背景技術

氟化硼絡合二吡咯甲川(4,4′-Difluoro-4-bora-3a,4a-diaza-sindacene，簡稱BODIPY)類熒光染料自1968年首次報道以來就受到廣泛關注，已經被運用到生命科學、太陽能電池、環境能源科學等領域。

未經修飾的BODIPY染料本身已具備較高的摩爾吸收系數和光穩定性、較高的熒光量子產率和較強的光譜吸收等優點。已有研究表明在2,6位引入取代基團時對其光譜性能影響最大，2012年華僑大學趙建章課題組報道了中位苯基取代、2,6位苯基取代的和2,6位單噻吩取代的三種新型BODIPY染料分子，表明2,6位被給電子能力更強的單噻吩取代后的染料分子吸收光譜紅移明顯，與BODIPY母核平面的共軛效應更好。本發明設計合成了中位苯基取代的BODIPY染料，并在苯基上連接了烷氧基來增加染料分子的溶解性，同時在2,6位引入噻吩、雙聯噻吩、芴和咔唑等強給電子基團來增加染料分子的共軛鏈長，使分子內電子遷移效應更強，有效拓寬BODIPY染料的吸收光譜，并具有較高的空穴遷移率和良好的電子傳輸性能。

發明內容

本發明的目的是針對現有技術中的上述不足，提供一種中位烷氧基苯基取代及2,6位強給電子基取代的氟化硼絡合二吡咯甲川衍生物；本發明的另一目的在于提供一種中位烷氧基苯基取代及2,6位強給電子基取代的氟化硼絡合二吡咯甲川衍生物的制備方法。

本發明的目的通過以下技術方案實現。

一種中位烷氧基苯基取代及2,6位強給電子基取代的氟化硼絡合二吡咯甲川衍生物，其化學結構式如下：

式中，

n為1-40的自然數。其中，R為上述四種結構中的一種。優選地，n為1-30的自然數。

一種中位烷氧基苯基取代及2,6位強給電子基取代的氟化硼絡合二吡咯甲川衍生物的制備方法，包括以下步驟：

（1）制備中間體3：對羥基苯甲醛與溴代烷于反應介質中反應得到4-烷氧基苯甲醛（中間體3），其結構式為：

中間體3

（2）制備中間體4：4-烷氧基苯甲醛（中間體3）與新蒸吡咯在催化劑三氯化銦（InCl₃）的催化作用下，于反應介質中反應生成4-烷氧基二吡咯甲基苯（中間體4），其結構式為：

中間體4

（3）制備中間體5：4-烷氧基二吡咯甲基苯（中間體4）經過四氯苯醌（TCQ）氧化后，于反應介質中再與三氟化硼乙醚發生絡合反應，得到中間體5，其結構式為：

中間體5

（4）制備中間體6：中間體5與N-溴代丁二酰亞胺（NBS）在N,N-二甲基甲酰胺（DMF）和反應介質的混合溶液中室溫反應，得到中間體6，其結構式為：

中間體6

（5）包括（5.1）、（5.2）、（5.3）、（5.4）中的至少一個步驟：優選地，步驟（5）包括（5.1）、（5.2）、（5.3）和（5.4）。

（5.1）、制備中間體1，再制備目標染料BDP1

（5.11）將2-溴噻吩與三丁基氯化錫于反應介質中，在正丁基鋰的作用下反應得到2-三丁基錫噻吩（中間體1），其結構式為：

中間體1

（5.12）中間體6與2-三丁基錫噻吩（中間體1）于反應介質中在催化劑四(三苯基膦)鈀 [Pd(PPh₃)₄] 的催化作用下反應，生成目標染料BDP1，其結構式為：

BDP1

制得的中位烷氧基苯基取代及2,6位強給電子基取代的氟化硼絡合二吡咯甲川衍生物的化學結構式為：

式中，R為；

（5.2）、制備中間體2，再制備目標染料BDP2

（5.21）、雙聯噻吩與三丁基氯化錫于反應介質中，在正丁基鋰的作用下反應得到5-三丁基錫-2,2'-雙噻吩（中間體2），其結構式為：

中間體2

（5.22）、中間體6與5-三丁基錫-2,2'-雙噻吩（中間體2）于反應介質中，在催化劑四(三苯基膦)鈀的催化作用下反應，生成目標染料BDP2，其結構式為：

BDP2