[發(fā)明專利]一種雙噻吩-雙香豆素基BODIPY類近紅外熒光染料及其制備方法

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• 申請?zhí)枺?/td>: 202110252582.2
• 申請日: 2021-03-08
• 公開（公告）號: CN113004313A
• 公開（公告）日: 2021-06-22
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 徐海軍;李鵬飛;宋宇婷;蔡正春;付博
• 申請（專利權(quán)）人: 南京林業(yè)大學(xué)
• 主分類號: C07F5/02
• 分類號: C07F5/02;C09B57/02;C09K11/06
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本發(fā)明涉及一種雙噻吩?雙香豆素基BODIPY類近紅外熒光染料及其制備方法，通過如下方法實現(xiàn)：雙碘代BODIPY衍生物(I)與7?(N，N二乙基胺基)香豆素?3?甲醛發(fā)生Knoevenagel縮合反應(yīng)得到3，5?雙香豆素基BODIPY衍生物(II)，再用3，5?雙香豆素基BODIPY衍生物(II)與2?乙炔噻吩發(fā)生Sonogashira偶聯(lián)反應(yīng)得到雙噻吩?雙香豆素基BODIPY衍生物(III)。該制備方法反應(yīng)步驟簡單、反應(yīng)條件溫和、選擇性較好。該類熒光染料具有高的摩爾消光系數(shù)(大于3.0×10⁵cm^?1mol^?1L)、大的斯托克斯位移和良好的光穩(wěn)定性等優(yōu)異的光物理性能。其最強電子吸收光譜紅移至770nm、最大熒光發(fā)射波長818nm，在光學(xué)成像、熒光標(biāo)識、腫瘤診斷、軍事偵察、紅外偽裝、有機光伏材料等領(lǐng)域具有良好的應(yīng)用前景。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于有機化合物合成、功能性熒光染料和精細(xì)化工技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種雙噻吩-雙香豆素基BODIPY類近紅外熒光染料及其制備方法。

背景技術(shù)

因為近紅外光具有在傳播過程中受到的干擾小、對物質(zhì)透過性好，特別是在該光譜區(qū)，生物分子自身的吸收和熒光最小，并且隨波長的增加，可以避免生物體散射光以及自熒光對檢測結(jié)果造成的偏差影響，散射干擾也大為減少，且對組織細(xì)胞滲透性強等優(yōu)點。近年來，近紅外染料分子在光學(xué)成像、腫瘤診斷、軍事偵察、紅外偽裝、非線性光學(xué)材料和熒光標(biāo)識等多個領(lǐng)域發(fā)揮著顯著作用。因此，對BODIPY染料的研究傾向于合成長波長的近紅外染料。

為了調(diào)節(jié)BODIPY類化合物的吸收波長和發(fā)射波長，通過在BODIPY核心周邊位置引入不同取代基合成具有不同激發(fā)和發(fā)射波長的近紅外熒光染料已引起了國內(nèi)外研究者廣泛的關(guān)注。BODIPY母體2，6位上有取代基時對BODIPY化合物的光譜影響較大，在這兩個位置上的炔基取代會明顯增大染料的最大吸收和發(fā)射波長；BODIPY分子母核3，5位的甲基同樣具有一定的化學(xué)活性，可與芳香醛發(fā)生Knoevenagel縮合反應(yīng)。因此在BODIPY分子2，3，5，6位引入不同類型的共軛基團，與BODIPY主體形成較大的共軛體系不僅可以保持BODIPY剛性，還可以擴展π共軛體系及增加分子的平面性，導(dǎo)致吸收光譜和發(fā)射光譜移向更長波長，為合成BODIPY類近紅外熒光染料提供了理論基礎(chǔ)。

香豆素類染料是一類雙鍵旋轉(zhuǎn)受阻抑的肉桂酸內(nèi)酯類化合物，具有熒光量子產(chǎn)率高和Stokes位移大，色光鮮艷，熒光強等特點，因具有許多生理活性而廣受重視。噻吩是具有五元雜環(huán)結(jié)構(gòu)的芳香型化合物，環(huán)境穩(wěn)定性好，具有良好的光學(xué)、電學(xué)性質(zhì)，其較高的電子云密度能夠降低其最高占有軌道(HOMO)能級。

基于BODIPY類熒光染料母體的易修飾性、香豆素類衍生物的優(yōu)異的光物理性質(zhì)以及噻吩優(yōu)越的光電性質(zhì)，通過Knoevenagel縮合、Sonogashira偶聯(lián)反應(yīng)合成一種雙噻吩-雙香豆素基BODIPY類近紅外熒光染料，避免了大多數(shù)近紅外氟硼二吡咯類染料合成步驟多、反應(yīng)不成熟、選擇性低等問題。另外，鑒于近紅外熒光染料在光學(xué)成像、腫瘤診斷、軍事偵察、紅外偽裝、非線性光學(xué)材料和熒光標(biāo)識等領(lǐng)域的重要的作用，因此合成新型的近紅外熒光有機染料分子具有重要的科學(xué)意義和應(yīng)用價值。

發(fā)明內(nèi)容

發(fā)明目的：針對現(xiàn)有技術(shù)中存在的不足，本發(fā)明的目的是提供一種雙噻吩-雙香豆素基BODIPY類近紅外熒光染料及其制備方法。

技術(shù)方案：為了實現(xiàn)上述發(fā)明目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案為：

本發(fā)明的一種雙噻吩-雙香豆素基BODIPY類近紅外熒光染料及其制備方法，其特征在于該近紅外熒光染料具有如下式(III)所示結(jié)構(gòu)式：

一種雙噻吩-雙香豆素基BODIPY類近紅外熒光染料及其制備方法，步驟如下：