一种可见光调控光环化二芳基乙烯有机化合物及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种可见光调控光环化荧光turn

【技术实现步骤摘要】
一种可见光调控光环化二芳基乙烯有机化合物及其制备方法


[0001]本专利技术涉及光致变色材料，特别涉及新型可见光驱动光环化荧光turn
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on型二芳基乙烯光致变色材料。

技术介绍

[0002]荧光turn
‑
on型二芳基乙烯分子开关因其在开环状态无荧光而闭环状态呈现荧光的独特光物理特性，近年来被广泛应用于生物体光激活定位显微成像(PALM)和随机光学重建显微成像(STORM)等单分子定位超分辨显微成像。当前，由于大部分荧光turn
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on型二芳基乙烯分子开环体无论在固态还是溶液中只在紫外区有吸收，导致该类分子只能在紫外光的照射下才能发生从开环体到闭环体的转换。众所周知，能量高、波长短的紫外光源，一方面会对分子本身稳定性造成影响，长时间的紫外光照射势必会引起不可控的光化学副反应从而导致分子老化；另一方面会对被检测生物体或组织造成不可逆的伤害，并且较短的波长也不利于对生物体或组织的穿透。因此，开发可见光驱动开环体到闭环体光环化转换的荧光turn
‑
on型二芳基乙烯分子具有重要意义。

技术实现思路

[0003]针对现有技术存在的上述问题，本专利技术的目的在于提供一种可以实现可见光驱动开环体到闭环体光环化转换的荧光turn
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on型二芳基乙烯光致变色材料。
[0004]本专利技术的技术方案如下：
[0005]一种二芳基乙烯有机化合物，结构如通式(1)所示：
[0006][0007]通式(1)中，R1与R2分别独立的表示为硫原子或氧原子，n为0或1。
[0008]其中，虚线的苯环表示可以存在，也可以不存在。
[0009]作为优选，通式(1)中表示下列结构中的一种：
[0010][0011][0012]作为优选，所述的可见光驱动光环化荧光turn
‑
on型二芳基乙烯有机化合物，为以下具体化合物中的一种：
[0013][0014][0015][0016]作为优选，所述的二芳基乙烯有机化合物为化合物1，2或3，结构式如下：
[0017][0018]本专利技术还提供了一种所述的二芳基乙烯有机化合物的制备方法，包括：
[0019]在惰性气氛下，溴代化合物与硼酸化合物用四氢呋喃溶解，再加入Pd(PPh3)4和饱和碳酸钾溶液，将上述反应物的混合溶液于回流条件下，反应12～24h。反应混合物冷却至室温后，乙酸乙酯萃取，合并有机相，无水Na2SO4干燥后旋干。经硅胶柱层析纯化，得到目标产物；
[0020]反应式如下：
[0021][0022]作为优选，所述溴代化合物与硼酸类化合物的摩尔比为1:1.5，Pd(PPh3)4与硼酸化合物的摩尔比为0.1:1，饱和碳酸钾溶液与四氢呋喃的体积比0.5:1。
[0023]同现有技术相比，本专利技术有益的技术效果在于：
[0024]本专利技术化合物是基于以二苯并[b,d]噻吩、二苯并[b,d]呋喃及其衍生物为给体，本专利技术报道的噻吩为中心烯桥、砜化苯并噻吩为侧端芳杂环的紫外光驱动光环化的荧光turn
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on型二芳基乙烯
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BTTO4做母核。由于BTTO4分子的砜化苯并噻吩官能团具有极强的吸电子能力，并且分子自身有多个易被修饰的反应活性位点，因此可作为一个优异的受体单元构筑电荷转移型二芳基乙烯分子。本专利技术化合物应用苯并[b]萘并[1,2
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d]噻吩、苯并[b]萘并[1,2
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d]呋喃及其衍生物与BTTO4两类给受体单元，使得该类分子在开环体状态下HOMO
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LUMO之间带隙较小，吸收光谱红移到可见光区，成功实现了可见光驱动光环化以及荧光turn
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on，并且此类二芳基乙烯分子具有较好的应用前景。
具体实施方式
[0025]下面结合实施例，对本专利技术进行具体描述。
[0026]实施例1：化合物1的合成：
[0027]合成路线：
[0028][0029]在50mL双颈烧瓶中，依次加入中间体BrBTTO4(0.15g，0.29mmol)、4
‑
二苯并[b,d]噻吩硼酸(0.08g，0.35mmol)和10mL四氢呋喃溶液并搅拌溶解，再加入5mL K2CO3饱和溶液与Pd(PPh3)4(0.03g，0.03mmol)。氮气将溶液脱气约15分钟后回流8小时。反应混合物冷却至室温后，乙酸乙酯萃取，合并有机相，无水Na2SO4干燥后旋干。经硅胶柱层析(DCM/hexane＝1:3)纯化得到1(0.14g，80％)。1H NMR(400MHz,CDCl3)：δ[ppm]1.99
‑
1.25(t,6H),7.30
‑
7.63(m,9H),7.76(d,J＝4Hz,3H),7.82(s,1H),7.93(t,J＝8Hz,1H),8.22
‑
8.26(m,2H)；
13
C NMR(100MHz,CDCl3):δ[ppm]146.44,138.90,137.38,137.19,135.30,132.12,130.01,129.86,127.64,127.56,126.94,126.67,125.38,125.08,122.77,122.23,121.99,121.94,8.61,8.33.HRMS[M+H]+
calcd.for C
34
H
23
O4S4:623.0479,found 623.0463.
[0030]实施例2：化合物2的合成：
[0031]合成路线：
[0032][0033]在50mL双颈烧瓶中，依次加入中间体Br
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BTTO4(0.15g，0.29mmol)、3
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二苯并[b,d]噻吩硼酸(0.08g，0.35mmol)和10mL四氢呋喃溶液并搅拌溶解，再加入5mL K2CO3饱和溶液与Pd(PPh3)4(0.03g，0.03mmol)。氮气将溶液脱气约15分钟后回流8小时。反应混合物冷却至室温后，乙酸乙酯萃取，合并有机相，无水Na2SO4干燥后旋干。经硅胶柱层析(DCM/hexane＝1:3)纯化得到2(0.14g，80％)。1H NMR(400MHz,CDCl3):δ[ppm]1.92
‑
2.24(m,6H),7.51
‑
7.62(m,9H),7.75
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7.78(m,3H),7.90
‑
7.92(m,1H),7.96(d,J＝8Hz,1H),8.25
‑
8.27(m,1H),8.41(d,J＝4Hz,1H)；
13
C NMR(100MHz,CDCl3)：δ[ppm]148.42,140.38,140.04,136.42,134.91,132.17,129.98,129.84,128.90,127.53,1本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种可见光调控光环化荧光turn
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on型二芳基乙烯有机化合物，其特征在于，结构如通式(1)所示：通式(1)中，R1与R2分别独立的表示为硫原子或氧原子，n为0或1。2.根据权利要求1所述的二芳基乙烯有机化合物，其特征在于，R1与R2分别独立的表示为硫原子或氧原子，n为0或1。3.根据权利要求1所述的二芳基乙烯有机化合物，其特征在于，通式(1)中表示下列结构中的一种：
4.根据权利要求1所述的二芳基乙烯有机化合物，其特征在于，为以下具体化合物中的一种：
5.根据权利要求4所述的二芳基乙烯有机化合物，其特征在于，所述的二芳基乙烯有机化合物1，2或3，结构式如下：
6.一种防伪材料，其特征在于，含...

【专利技术属性】
技术研发人员：艾琦，赵杰，王治文，胡晓光，蔡培庆，刘祖刚，
申请(专利权)人：中国计量大学，
类型：发明
国别省市：