[發(fā)明專利]一種七元氟硼熒光染料及其合成方法

有效

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• 申請日: 2019-01-18
• 公開（公告）號: CN109734736B
• 公開（公告）日: 2021-01-26
• 發(fā)明（設計）人: 張諾諾;張婷婷;趙倩;梁瑩;晏佳瑩;文柳
• 申請（專利權）人: 三峽大學
• 主分類號: C07F5/02
• 分類號: C07F5/02;C09K11/06;C09B57/00
• 代理公司: 宜昌市三峽專利事務所 42103
• 代理人: 成鋼

本發(fā)明公開了一種含有電子給體/電子受體的新型七元氟硼熒光染料及其合成方法，所述化合物結構如下：其中，取代基R為烷氧基、氨基、羥基等供電子基團和酰基、醛基、羧基、酰氨基、磺酸基、腈基、硝基、鹵仿基、季胺基等吸電子基團。以2，3，3?三甲基吲哚衍生物與2?甲酰基吡咯為原料，在有機催化劑作用下經Knoevenagel縮合反應，最后生成供電子/吸電子七元氟硼熒光染料。該類包含了電子給體/電子受體的七元氟硼熒光染料合成方法簡單，反應條件易于控制，具有普遍的適用性。該材料可以通過選擇合適的熒光團、電子給體和電子受體對其π共軛、能帶隙和光電性質進行有效的調控。

技術領域

本發(fā)明公開了一種同時包含電子給體/電子受體七元氟硼熒光染料及其合成方法，該類染料可以廣泛應用在環(huán)境、分析、材料科學等領域。

背景技術

在廣泛的有機π體系中，電子給體/電子受體型有機化合物由于能帶隙較低，具有各種優(yōu)異的光電性質，近年來已引起人們越來越大的興趣。這類材料另外一個有吸引力的優(yōu)點就是可以通過選擇合適的熒光團、電子給體和電子受體對其π共軛、能帶隙和光電性質進行有效的調控。氟硼類熒光染料(BODIPY)由于具有較好的穩(wěn)定性、可修飾性、高的摩爾消光系數和較好的氧化電位，在其可修飾的位置，通過選擇性的接入具有相應功能的基團可以來調節(jié)BODIPY類染料的吸收波長等光學性質、穩(wěn)定性和化學性質，及溶解性等物理性質。到目前為止，電子給體和電子受體的BODIPY染料已被開發(fā)并應用在各個領域。

然而，到目前為止，比較常見的電子給體和電子受體BODIPY染料其發(fā)射團中心是六元環(huán)，對七元環(huán)的報道并不多，缺乏對分子的充分設計及合理路線的優(yōu)化，而且存在結構單一的問題，因此，從原料出發(fā)，通過簡單的合成路線，制備出新型的七元環(huán)中心的氟硼染料是亟待解決的難題。

本發(fā)明設計合成了一系列結構新穎的基于含有電子給體/電子受體七元氟硼染料，對這類化合物的合成方法進行了優(yōu)化，提高其合成產率，通過研究該類化合物的光物理性質，揭示這類分子結構與性質之間的關系。

發(fā)明內容

本發(fā)明的主要目的在于提供一種電子給體/電子受體七元氟硼熒光染料及其合成方法。

本發(fā)明的技術方案如下：

一種電子給體/電子受體七元氟硼熒光染料，所述化合物的化學結構式為：

其中，取代基R為供電子基團或吸電子基團，所述的供電子基團包括烷氧基、氨基、羥基中的任意一種；所述的吸電子基團包括酰基、醛基、羧基、酰氨基、磺酸基、腈基、硝基、鹵仿基、季胺基中的任意一種。

進一步優(yōu)選方案中所述染料化學結構式為：

中的任意一種。

合成所述的電子給體/電子受體七元氟硼熒光染料的合成方法，所述方法包括以下合成路徑：

所述方法包括以下步驟：

(1)在室溫下向反應瓶中加入化合物1，乙醇，化合物2，升溫回流，得到固體化合物；

(2)將所述步驟(1)中的固體化合物純化得到黃色固體化合物3；

(3)分別向步驟(2)中的化合物3加入甲苯，三乙胺，緩慢的滴加三氟化硼乙醚絡合物，升溫至100-130℃攪拌回流，得到反應液；

(4)將步驟(3)中的反應液分別水洗、萃取、干燥，濃縮后純化，得到產物3B，即電子給體/電子受體七元氟硼熒光染料。

所述步驟(1)中化合物1與化合物2的投料比為1∶1-100。改變投料比，化合物3的收率有很大提高。

所述步驟(1)中化合物1需用質子化后的鹽，否則，反應不發(fā)生或者收率很低。