一种氟代苯基吲哚类化合物，其作为红色有机发光材料的应用及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种式I所示的氟代苯基吲哚类化合物，其作为红色有机发光材料的应用及其制备方法。本发明专利技术提出的氟代苯基吲哚类化合物由环己酮和3-(3-(4-氟苯基)-1-异丙基-1H-吲哚-2-基)丙烯醛在碱性条件下反应得到。本发明专利技术的制备方法，操作简单，合成方便，容易纯化，得到的氟代苯基吲哚类化合物结构稳定，在800nm激光激发下呈现出强的红色上转换荧光，在发光器件、防伪技术、激光染料及荧光敏感等领域具有潜在应用价值。本发明专利技术拓展了氟代苯基吲哚类化合物的研究领域。

【技术实现步骤摘要】
一种氟代苯基吲哚类化合物，其作为红色有机发光材料的应用及其制备方法
：本专利技术涉及有机发光材料
，具体涉及一种氟代苯基吲哚类化合物，其作为红色有机发光材料的应用及其制备方法。
技术介绍
：有机发光材料广泛应用于光电子、光伏电池、荧光传感器等多个领域，其最为突出的特点就是能够将所吸收的各种形式的能量转变为光辐射。随着现代科技的快速发展，有机发光材料的应用领域不断拓展，迫切需要开发高效、价廉、波长可调、性能优异的有机发光材料，以满足当前光电
的需求。上转换荧光材料能够在长波(如红外光)激发下发射出可见光，甚至紫外光，即长波激发，短波发射。这种材料因具有发光性质稳定、生物毒性低、荧光信噪比高等优势，在光纤通讯技术、纤维放大器、三维立体显示、生物分子荧光标识、红外辐射探测及太阳能电池等领域具有广泛的应用前景，尤其在疾病诊断、生物细胞成像和防伪技术等方面具有更为重要的现实意义。作为最重要的发光材料之一，红及红外荧光材料的研发一直备受研发人员的关注。这主要基于以下原因：(1)红光发射材料是彩色和白光发光器件所需的三基色(RGB)之一；(2)红及红外荧光材料在生物医学分析方面具有明显优势，因为红及红外长波光子不易被细胞吸收，因此对细胞光毒性小，易穿透生物组织，且荧光背景低。尽管目前人们在上述领域进行了大量研究，并取得了较大进展，但是仍存在红及红外光荧光材料的种类较少、合成复杂且成本高、效率较低、易发生荧光猝灭、化学稳定性和荧光稳定性差、背景荧光干扰严重以及生物毒性高等诸多问题，无法满足当前各领域发展的需求，同时也制约了一些新技术的研发和应用。因此，研究开发性能优异的红及红外有机发光材料是当前光电材料和生物医学分析领域研究的一个极为重要的课题，并具有广阔的应用前景。环烷酮类姜黄素类似物是一类具有抗肿瘤、抗氧化、抗菌等多种生理活性的化合物，近年来这类化合物得到了研究人员的较大重视，并开展了广泛研究，但是，这些研究工作往往仅限于医药领域，而作为上转换发光材料的研究极少。3-(3-(4-氟苯基)-1-异丙基-1H-吲哚-2-基)丙烯醛是合成预防和治疗心血管疾病药物氟伐他汀的重要中间体，现有技术中对其研究多限于合成方法、工艺研究，以及作为医药中间体的应用，而用于发光材料的制备与研究极少。中国专利CN104535552A公开了3-(3-(4-氟苯基)-1-异丙基-1H-吲哚-2-基)丙烯醛的在pH荧光探针和细胞成像中的应用，该化合物的发射波长为528nm，为绿色荧光发射。但该专利技术所涉及的化合物仅限于3-(3-(4-氟苯基)-1-异丙基-1H-吲哚-2-基)丙烯醛本身，更多关注的是该化合物的在pH荧光探针方面的应用研究，未涉及该化合物及其衍生物作为新型有机发光材料的研究，特别是未涉及红色上转换发光材料及应用的内容。因此，仍存在许多不足之处。目前，以3-(3-(4-氟苯基)-1-异丙基-1H-吲哚-2-基)丙烯醛为原料，通过多烯酮结构单元将两个氟代苯基吲哚功能基相连，从而形成双氟代苯基吲哚亚烯丙基环己酮化合物，并考察其上转换发光特性等方面的研究，在现有技术中未见报道。
技术实现思路
：本专利技术的目的是提供一种氟代苯基吲哚类化合物，其作为红色有机发光材料的应用及其制备方法。本专利技术是通过以下技术方案予以实现的：本专利技术的一个目的是提出一种式I所示的氟代苯基吲哚类化合物：本专利技术以3-(3-(4-氟苯基)-1-异丙基-1H-吲哚-2-基)丙烯醛为原料，通过多烯酮结构单元将两个氟代苯基吲哚功能基相连，从而形成了双氟代苯基吲哚亚烯丙基环己酮化合物。本专利技术的氟代苯基吲哚类化合物的合成路线如下：本专利技术的另一个目的是提出氟代苯基吲哚类化合物作为红色有机发光材料的应用，其可用于发光器件、防伪材料、激光染料、荧光敏感及生物医学分析等领域。优选地，氟代苯基吲哚类化合物作为红色有机上转换发光材料的应用。本专利技术的氟代苯基吲哚类化合物作为发光材料的应用。在发光器件、激光染料、荧光敏感、防伪技术、三维立体显示、生物医学分析等领域具有潜在应用前景。本专利技术提供了一种氟代苯基吲哚类化合物的制备方法，包括如下步骤：将摩尔比为1:2～2.2的环己酮(化合物Ⅲ)和3-(3-(4-氟苯基)-1-异丙基-1H-吲哚-2-基)丙烯醛(化合物Ⅱ)溶于有机溶剂中，搅拌下滴加10～20毫升碱溶液，在室温下搅拌反应10～15小时，将反应液倾入150毫升水中，所得固体物质减压抽滤，用水洗涤，室温干燥。以乙醇-丙酮混合溶液重结晶，得到目标化合物3,5-双(3-(3-(4-氟苯基)-1-异丙基-1H-吲哚-2-基)亚烯丙基)环己酮(化合物I)。本专利技术提出的制备方法，操作简单，合成方便，容易纯化，得到的目标化合物结构稳定，实用性强。同时，可以通过化学修饰的方法得到各种不同波长的上转换发光材料，以满足不同应用需求。本专利技术拓展了氟代苯基吲哚类化合物的研究和应用领域。步骤a所述的有机溶剂优选为甲醇或乙醇；步骤b中所述的碱溶液优选为15～20％的氢氧化钾水溶液，或15～20％的氢氧化钠水溶液。本专利技术的有益效果在于：(1)本专利技术以3-(3-(4-氟苯基)-1-异丙基-1H-吲哚-2-基)丙烯醛为原料，通过多烯酮结构单元将两个氟代苯基吲哚功能基相连，从而形成了双氟代苯基吲哚亚烯丙基环己酮化合物。就分子结构来看，分子两端存在两个富电子的取代吲哚基团，分子中部为强的拉电子基羰基，两个部分通过多烯结构单元相连，形成了一个较大的、更为扩展的D-π-A-π-D型共轭体系，能够产生有效的分子内电荷转移，从而有利于增强有机材料上转换发光性能。(2)分子中两个异丙基及环己酮的三个亚甲基的存在，能够有效增加分子的空间位阻，一定程度上降低了整个分子的共平面性，因此能有效减少高浓度时分子间的相互作用，防止产生浓度猝灭，促进发光效率的提高；同时，异丙基的引入还可以增加这类化合物的溶解度。(3)分子中两个具有强电负性的氟原子的引入，较大程度地改变了该化合物的物理化学性质及在生物体内的生理活性，使得化合物的应用性能得到大幅度提高。这主要体现在三个方面：第一，强C-F键的形成，既能够增强分子的化学稳定性，又能够提高分子的挥发性，有利于发光器件的制备；第二，在分子中引入C-F键，还可以改变有机分子的能级结构、聚集态结构或分子堆积形式，从而引起有机材料光电性能和加工性能的变化，并能有效降低发光材料的浓度猝灭，从而达到提高发光效率的目的；第三，在分子中引入氟原子能提高该分子的脂溶性，并使得化合物对膜、组织等具有更好的的穿透力,提高了含氟化合物在生物体中的吸收和传递速度，从而有利于提高化合物在荧光探针、生物成像等生物医学分析中的应用性能。(4)由于氟代苯基吲哚结构单元是一个重要的药效基团，它是药物氟伐他汀的重要组成部分，因此，本专利技术的氟代苯基吲哚类化合物兼具生理活性与发光性能两种特性，涉及化学、光学、生物、医药及材料等多个领域，是一类新型有机发光材料。本专利技术的材料除可用于发光器件、激光染料、防伪技术等领域之外，在药物跟踪、药物活性及作用机制研究、医学诊断等方面更具实际应用价值。(5)本专利技术的氟代苯基吲哚类化合物结构稳定、易于保存，在二氯甲烷溶液中，表现出宽带吸收特性，在310nm～560nm波段呈现一个强而宽的吸收带，吸收峰位于本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种式I所示的氟代苯基吲哚类化合物：

【技术特征摘要】
1.一种式I所示的氟代苯基吲哚类化合物：2.权利要求1所述的氟代苯基吲哚类化合物作为红色有机发光材料的应用。3.根据权利2所述的氟代苯基吲哚类化合物作为红色有机上转换发光材料的应用。4.一种权利要求1所述的氟代苯基吲哚类化合物的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：将摩尔比为1:2～2.2的环己酮和3-(3-(4-氟苯基)-1-异丙基-1H-吲哚-2-基)丙烯醛...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈智勇，马艳芳，孙一峰，汪昭玮，宋玉梅，何建强，张中强，
申请(专利权)人：中国广州分析测试中心，
类型：发明
国别省市：广东;44