[發明專利]一種含吩噻嗪二苯酮類發光材料及其合成方法和應用

有效

• 申請號: 201811035590.6
• 申請日: 2018-09-06
• 公開（公告）號: CN108949158B
• 公開（公告）日: 2021-02-26
• 發明（設計）人: 于濤;謝宗良;王樂宇;蘇彤彤;鄧皇俊;鄭挺;池振國;張藝;劉四委;許家瑞
• 申請（專利權）人: 中山大學
• 主分類號: C07D279/26
• 分類號: C07D279/26;C09K11/06;C07D417/10;C07D279/22;G01N21/64
• 代理公司: 廣州新諾專利商標事務所有限公司 44100
• 代理人: 周端儀

本發明公開了一種含吩噻嗪二苯酮類發光材料及其合成方法和應用，發光材料中包含的吩噻嗪基上的硫原子本身在過氧自由基或單線態氧下易被氧化成亞砜或砜，導致整個分子的發光性質發生很大的改變，裸眼輕易識別，還可通過熒光光譜的變化確定過氧化物的濃度，實現更為精確的檢測。本發明的合成方法工藝簡單，容易純化，所合成的發光材料具有高的熒光量子效率，對過氧化自由基具有特異性響應，吩噻嗪基團易被活性氧自由基、單線態氧氧化改變其發光性質，適用于化學生物檢測、生物成像以及防偽領域。

技術領域

本發明涉及新材料領域，特別是含有吩噻嗪基的新型有機發光材料及其合成方法，以及在化學過氧化物檢測領域的應用。

背景技術

有機過氧化物(Organic Peroxides)是指化學結構中存在二價-O-O-結構的液態或固態有機物，包括有機過氧化物的混合物。有機過氧化物化學活性高，對熱、撞擊或摩擦敏感，可發生放熱自加速爆炸分解，易與其他物質發生危險反應。許多有機化合物在儲存的過程中會產生過氧化物，過氧化物中都含有過氧化自由基(-O-O-)，過氧鍵的結合力較弱，僅需少量的能量即可發生斷裂，因此過氧基是極不穩定的結構，對熱、沖擊、振動或者摩擦等外界刺激均極為敏感，輕微的外界作用便可使其分解。有機過氧化物分解時，分解反應放熱速度遠遠大于周圍環境的散熱速度，在極短的時間內產生大量的熱量而產生爆炸。同時，有機過氧化物過氧鍵的活化能低于一般的爆炸物，約為80～160kj/mol，其自燃溫度較低，因此大多數有機過氧化物易燃易爆，特別是在密閉空間中存放、使用時，極易受熱燃燒甚至爆炸。過氧化物被人體吸收后(吸入、口服、皮膚吸收等)，對眼睛、皮膚、粘膜及上呼吸道有刺激作用。吸入后可引起喉、支氣管的炎癥、水腫、痙攣及化學性肺炎、肺水腫。接觸后可引起灼燒感、咳嗽、喘息、氣短、頭痛、惡心及嘔吐等，可引起過敏反應。由此，研究開發精確有效的檢測過氧化物濃度的方法，將有助于預防過氧化物積累對人類活動產生危害。

以醚類有機試劑為例，久藏的醚類(乙醚、二氧六環等)中會產生過氧化物，當過氧化物積累到一定量時，將會存在爆炸的可能。傳統的檢測醚類溶劑中是否產生過氧化物的方法是在適當濃度的淀粉碘化鉀溶液中滴加乙醚溶液并振蕩，根據水層是否變藍來定性判斷過氧化物的有無。若需進一步確認過氧化物的濃度，仍需要通過硫代硫酸鈉溶液滴定。此種檢測手段較為粗糙，檢測限較高，靈敏度較差，有待進一步改進。

發明內容

本發明的目的是提供一種對過氧化自由基、單線態氧等具有特異性響應的含吩噻嗪二苯酮類發光材料。

本發明的另一個目的是提供上述含吩噻嗪二苯酮類發光材料的合成方法，這些方法工藝簡單，產率高，易于純化，并可通過引入不同官能團進而調節終產物的發光波長、對過氧化自由基響應快慢等性能。

本發明的第三個目的是將上述含吩噻嗪二苯酮類發光材料應用于化學檢測、生物成像、防偽等領域，主要是用于有機過氧化物的檢測。

為實現上述目的，本發明提供一種含吩噻嗪二苯酮類發光材料，其分子通式如通式(1)所示：

通式(1)：

Pz為含有吩噻嗪基官能團，R與Pz相同或不同，R選自烷基、鹵素、烷氧基、硝基、氨基、醛基、氰基、芳香環或芳香雜環取代基。

所述的含吩噻嗪二苯酮類發光材料的合成方法，其特征在于包括：

方法(1)將吩噻嗪基衍生物與一端或兩端含有氟的二苯酮衍生物通過偶聯反應得到目標產物；

方法(2)將吩噻嗪基衍生物與一端或兩端含有溴或碘的二苯酮衍生物通過烏爾曼反應得到目標產物；

方法(3)將對吩噻嗪基苯硼酸衍生物與一端或兩端還有溴或碘的二苯酮衍生物通過Suzuki偶聯反應得到目標產物。

上述含吩噻嗪二苯酮類發光材料應用于化學檢測、生物成像、防偽領域。