[發(fā)明專利]一種α-氰基乙烯類聚集誘導發(fā)光體的合成方法與應用

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202110677685.3
• 申請日: 2021-06-18
• 公開（公告）號: CN113402422B
• 公開（公告）日: 2022-10-11
• 發(fā)明（設計）人: 王傳增;于澤棟;曹靖翊;于英雪;徐藝源;黃正澎;姜璐;大和武彥
• 申請（專利權）人: 山東理工大學
• 主分類號: C07C255/34
• 分類號: C07C255/34;C07C255/37;C07C253/30;C09K11/06;G01N21/64
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發(fā)明公開了一種α?氰基乙烯類聚集誘導發(fā)光體的合成方法與應用，所述α?氰基乙烯類聚集誘導發(fā)光體中的R為氫原子、甲氧基中的一種，該系列化合物在發(fā)光材料、機械化學傳感器、生物成像等領域有較大的應用潛能。該系列化合物合成路線簡單，反應產(chǎn)率較高，所使用的原料廉價、易合成，產(chǎn)物熱穩(wěn)定性好，無需特殊的保存條件，整體合成效率高。該方法更易于工業(yè)化應用推廣。

技術領域

本發(fā)明屬于發(fā)光材料技術領域，具體涉及一種α-氰基乙烯類聚集誘導發(fā)光體的合成方法與應用。

背景技術

芘作為一種優(yōu)良的發(fā)光材料，具有溶解性好、熱穩(wěn)定性高、發(fā)光效率高等優(yōu)點。然而，由于其大的π共軛結構，使其在固體狀態(tài)或聚集狀態(tài)下容易因基激復合體或π-π作用的形成而產(chǎn)生熒光猝滅，極大地限制了芘基發(fā)光材料在有機光電領域的快速發(fā)展和應用。因此，設計、合成一種在聚集狀態(tài)或固體狀態(tài)下發(fā)光效率比較高的有機光電材料是當前研究熱點之一。2001年香港科技大學唐本忠院士首次發(fā)現(xiàn)并提出聚集誘導發(fā)光（AIE）概念，極大地拓展了有機光電材料的研究范圍和類型。基于這一理論，設計、合成芘基聚集誘導發(fā)光體成為解決聚集狀態(tài)或固體狀態(tài)下芘基衍生物熒光猝滅的主要策略之一。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于通過限制分子內(nèi)旋轉克服由于聚集造成的熒光猝滅，提供了一種芘基聚集誘導發(fā)光體的合成策略，該類型分子結構在發(fā)光材料、化學傳感、生物熒光探針、生物成像以及檢測等領域具有較大的應用潛力；本發(fā)明以7-叔丁基-1，3-二苯基-5-醛基芘和苯乙腈衍生物為原料，在堿性環(huán)境、有機溶劑中加熱回流，通過Knoevenagel縮合反應制備一類α-氰基乙烯類芘衍生物，為合成芘基聚集誘導發(fā)光體提供了新思路。

為了拓展傳統(tǒng)聚集誘導發(fā)光體系的化合物種類，本發(fā)明提出的一種具有聚集誘導發(fā)光性質(zhì)的芘衍生物的結構式為：

其中，R為氫原子、甲氧基中的一種。α-氰基乙烯類芘衍生物具有聚集誘導發(fā)光增強的性質(zhì)，有應用于發(fā)光材料、化學傳感、生物熒光探針、生物成像以及檢測等領域的潛力。

為更高效的制備上述具有聚集誘導發(fā)光增強性質(zhì)的α-氰基乙烯類芘衍生物，本發(fā)明的技術方案提出了一種α-氰基乙烯類聚集誘導發(fā)光體的合成方法，包括如下步驟：

第一步：合成。以化合物1和4-R苯乙腈為原料，通過Knoevenagel縮合反應制備α-氰基乙烯類聚集誘導發(fā)光體，其反應式為：

第二步：萃取。反應完畢，用良溶劑萃取冷卻后的反應產(chǎn)物2~3次，收集有機相溶液，將收集的有機相溶液依次用飽和食鹽水洗滌2~3次，然后用無水硫酸鎂干燥，得反應粗產(chǎn)物與良溶劑的混合液；

第三步：提純。將反應粗產(chǎn)物與良溶劑的混合液蒸餾至剩余少量溶劑，減壓抽濾并用甲醇洗滌幾次即得目標產(chǎn)物純品。

本發(fā)明所使用的各種原料都是商品化試劑，價格低廉，中間體制備比較簡單，并且熱穩(wěn)定性好，不需要特殊的保存條件；整體合成路線簡單、產(chǎn)率較高、污染較少。

為了更好的制備α-氰基乙烯類聚集誘導發(fā)光類化合物，優(yōu)選的技術方案是，所述第一步中化合物1和4-R苯乙腈的摩爾比為1∶2.5，溶劑為甲醇，反應溫度為回流，反應時間為12h。

為了提高反應物的萃取效率，優(yōu)選的技術方案是，所述第二步中的良溶劑為二氯甲烷。

為了提高提純效率，優(yōu)選的技術方案是，洗滌用的溶劑為甲醇，該試劑對產(chǎn)物的溶解性較小。

為了更好地將該類具有聚集誘導發(fā)光性質(zhì)的化合物推廣應用，現(xiàn)提出該聚集誘導發(fā)光體在發(fā)光材料、化學傳感、生物熒光探針、生物成像以及檢測等領域的應用。

本發(fā)明的優(yōu)點和有益效果在于：