[發(fā)明專利]光開關螺吡喃-苝酰亞胺化合物的制備及其應用

有效

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• 申請日: 2019-05-06
• 公開（公告）號: CN109942603B
• 公開（公告）日: 2021-08-10
• 發(fā)明（設計）人: 陳建;余茂林;王涵;王宏;張培盛;張崇華
• 申請（專利權）人: 湖南科技大學
• 主分類號: C07D519/00
• 分類號: C07D519/00;C09K9/02;C08F220/14;C08F220/36;C08F222/14;C08J5/18;C08L33/12
• 代理公司: 北京康達聯(lián)禾知識產(chǎn)權代理事務所(普通合伙) 11461
• 代理人: 郭普堂

1.一種光開關螺吡喃-苝酰亞胺化合物的制備方法，其特征在于，該螺吡喃-苝酰亞胺化合物為對稱取代的螺吡喃-苝酰亞胺化合物，合成步驟：將苝四甲酸二酐類化合物與二甘醇胺為原料在吡啶中加熱回流，分離提純后得到兩端為羥基的苝酰亞胺化合物PDI-DGA，PDI-DGA再與螺吡喃類化合物在N,N'-二異丙基碳二亞胺作脫水劑和4-二甲氨基吡啶作催化劑的條件下進行酯化反應，分離提純后得到一種對稱取代的光開關螺吡喃-苝酰亞胺化合物SP-PDI；

其中，PDI-DGA的結構式為：

；

SP-PDI的結構式為：

；

其中取代基R₁為H，Br，Cl中的一種，取代基R₂為H，Br，Cl，甲氧基，硝基中的一種。

2.根據(jù)權利要求1所述的一種光開關螺吡喃-苝酰亞胺化合物的制備方法，其特征在于，所用苝四甲酸二酐類化合物、螺吡喃類化合物、N,N'-二異丙基碳二亞胺和4-二甲氨基吡啶的摩爾比為1：2~6：1~2：0.1~1。

3.一種光開關螺吡喃-苝酰亞胺化合物的制備方法，其特征在于，該螺吡喃-苝酰亞胺化合物為不對稱取代的螺吡喃-苝酰亞胺化合物，合成步驟：將苝四甲酸二酐類化合物與二甘醇胺為原料在吡啶中加熱回流，分離提純后得到兩端為羥基的苝酰亞胺化合物PDI-DGA，PDI-DGA再與丙烯酰氯在N,N-二異丙基乙胺作縛酸劑的條件下進行酯化反應，分離提純后得到一種一端丙烯酸酯基封端的苝酰亞胺化合物DGA-PDI-DA，DGA-PDI-DA再與螺吡喃類化合物在N,N'-二異丙基碳二亞胺作脫水劑和4-二甲氨基吡啶作催化劑的條件下進行酯化反應，分離提純后得到一種不對稱取代的光開關螺吡喃-苝酰亞胺化合物SP-PDI-DA；

其中，PDI-DGA的結構式為：

；

DGA-PDI-DA的結構式為：

；

SP-PDI-DA的結構式如下：

；

其中R₁為H，Br，Cl中的一種，取代基R₂為H，Br，Cl，甲氧基，硝基中的一種。

4.根據(jù)權利要求3所述的一種雙波長調控的光開關熒光聚合物納米粒子的制備方法，其特征在于，所用苝四甲酸二酐類化合物、螺吡喃類化合物、N,N'-二異丙基碳二亞胺和4-二甲氨基吡啶的摩爾比為1：0.5~1：1~2：0.1~1。

5.一種光開關熒光聚合物納米粒子的制備方法，其特征在于，包括以下步驟：將甲基丙烯酸甲酯、光開關螺吡喃-苝酰亞胺化合物、正十六烷、偶氮二異丁腈、十六烷基三甲基氯化銨、三羥甲基丙烷三甲基丙烯酸酯為原料，混合后進行細乳液聚合得到一種光開關熒光聚合物納米粒子；其中，光開關螺吡喃-苝酰亞胺化合物為SP-PDI或SP-PDI-DA；

其中，SP-PDI的結構式為：

；

SP-PDI-DA的結構式如下：

；

其中R1為H，Br，Cl中的一種，取代基R2為H，Br，Cl，甲氧基，硝基中的一種。

6.一種采用權利要求5制備方法得到的光開關熒光聚合物納米粒子。

7.一種光開關熒光聚合物薄膜的制備方法，其特征在于，包括以下步驟：將采用權利要求5所述方法制備得到的光開關熒光聚合物納米粒子用甲醇沉淀得到光開關熒光聚合物納米粒子固體，通過與聚甲基丙烯酸混合后得到一種光開關熒光聚合物薄膜。