[發明專利]四吡啶苯基吡嗪及其制備方法、應用

在審

• 申請號: 201910456876.X
• 申請日: 2019-05-29
• 公開（公告）號: CN110156755A
• 公開（公告）日: 2019-08-23
• 發明（設計）人: 陳建香;沈良
• 申請（專利權）人: 杭州師范大學
• 主分類號: C07D401/14
• 分類號: C07D401/14;C07F15/00;C09K11/06;G01N21/64
• 代理公司: 杭州杭誠專利事務所有限公司 33109
• 代理人: 尉偉敏;薄盈盈

本發明涉及有機聚合物發光材料技術領域，為解決傳統聚集誘導發光配體制備過程繁瑣，分離困難的問題，提供了一種四吡啶苯基吡嗪，其結構如結構式(I)所示：本發明的四吡啶苯基吡嗪化合物結構穩定、具有較強聚集誘導發光性能，可作為聚集誘導發光配體，在氣體分子的熒光傳感和金屬離子檢測領域中廣泛應用；制備過程簡單且反應條件溫和，原料廉價易得、產物易于提純、產率高，適合大規模工業化生產。

技術領域

本發明涉及有機聚合物發光材料技術領域，尤其涉及一種四吡啶苯基及其制備方法、應用。

背景技術

聚集誘導發光(Aggregation-induction-induced emission or AIE)是香港科技大學唐本忠院士在2001年發現并定義的一個光物理領域的新概念，與傳統ACQ熒光分子發光效應相反，這是一類在溶液狀態不發光或只微弱發光，而在聚集狀態下發光顯著增強的具有螺旋漿結構的共軛分子。AIE分子的應用前景化不容小覷，比如基于AIE分子設計的關開(turn-on)和開關(turn-off)化學和生物熒光探針等。其中值得一提的是，用AIE分子制成的有機納米粒子(又稱為AIE點)和無機量子點相比具有毒性小、抗光漂白能力強和對比度高等特點，因此可廣泛應用于生物成像。

四苯基乙烯和多苯基吡咯及其衍生物是具有聚集誘導發光性能的有機小分子，基于這兩類AIE熒光分子的合成和傳感應用研究已有較多報道。開發研究結構新穎、且具有良好熱、光及化學穩定性的AIE有機分子是目前的研究熱點，四苯基吡嗪類化合物就是一類結構穩定、且具有較強聚集誘導發光性能的有機小分子。

雖然，目前被報道的AIE分子種類繁多，但它們大多數是基于多苯基吡咯和四苯基乙烯的衍生物。盡管如此，這些衍生物存在著一些不容忽視的問題：例如，多苯基吡咯的制備過程繁瑣，分離困難且對堿不穩定；四苯基乙烯內部含有碳碳雙鍵，這將影響了分子作為材料使用的穩定性。

中國專利文獻上公開了“基于四苯基吡嗪的腈基乙烯基功能化的AIE分子的制備和應用”，申請公布號為CN109280033A，該發明公開了一種基于四苯基吡嗪的腈基乙烯基功能化的AIE分子，可用作檢測硫化氫的比例型熒光探針，并且具有高的靈敏度和好的選擇性。但是，腈基乙烯基團修飾的四苯基吡嗪分子僅適用于親和物種的熒光探測，應用范圍較小。本發明合成的四吡啶苯基吡嗪具有更大的共軛體系，可通過給、受體分子內電荷轉移效應對分子的發光波長進行調節。吡啶環上的氮原子可用作檢測Cu²⁺、Ni²⁺等離子的熒光探針，同時可利用吡啶氮原子與金屬離子的配位作用，構建具有AIE發光性能的多孔金屬有機骨架(MOF)材料，應用于氣體、揮發性有機溶劑和金屬離子等的熒光傳感。

發明內容

本發明為了克服傳統聚集誘導發光配體穩定性差的問題，提供了一種結構穩定、具有較強聚集誘導發光性能的四吡啶苯基吡嗪。

本發明為了克服傳統聚集誘導發光配體制備過程繁瑣，分離困難的問題，還提供了一種四吡啶苯基吡嗪聚集誘導發光配體的制備方法，該方法制備步驟簡單、原料廉價易得、產物易于提純、產率高。

本發明還提供了四吡啶苯基吡嗪作為聚集誘導發光配體在氣體分子的熒光傳感和金屬離子檢測領域中的應用。

為了實現上述目的，本發明采用以下技術方案：

四吡啶苯基吡嗪，其結構如結構式(I)所示：

本發明提供了一種如結構式(I)所示的四吡啶苯基吡嗪化合物，該化合物溶解于良溶劑后，再加入不良溶劑，形成聚集體后熒光強度明顯增強，表明該化合物結構穩定、具有較強聚集誘導發光性能。當加入的水的量是40％的時候其具有最強發光。