一种聚集诱导发光增强性能芘类荧光材料的制备方法技术

本发明专利技术公开了一种聚集诱导发光增强性能芘类荧光材料的制备和性能表征方法。使用没食子酸甲酯和溴代十二烷为起始原料，依次经过取代反应、水解反应、酰化反应和酯化反应四步反应，合成出目标产物。利用1HNMR、

【技术实现步骤摘要】
一种聚集诱导发光增强性能芘类荧光材料的制备方法


[0001]本专利技术涉及化学材料
，尤其涉及一种聚集诱导发光增强性能芘类荧光材料的制备方法。

技术介绍

[0002][0003]芘类功能分子的结构，作为一种芳香族有机化合物，因具有共轭的不饱和性，具有强烈的π
‑
π堆积倾向性。因其特殊的结构，芘类有机材料具有的良好发光性质、稳定性等优点，被广泛地应用于探针检测领域、有机电子器件和生物医学等多种领域。芘作为一类极为重要的不饱和芳香性有机功能材料，具有较为丰富的可修饰性，可以通过改变侧基结构中不同取代基种类，进一步调节分子发色团的特性，使得芘类材料具有更好的光电性能和应用价值[J.Am.Chem.Soc.,2020,142(32):13689
‑
13694；Fermentation,2022,8,260]。
[0004]传统的荧光材料，其单体分子在溶液中有发光性；但是在高浓度或者固体环境下，因分子发生聚集，其发光性能会被大幅减弱甚至是不发光。该类特殊的光学现象，被称为聚集诱导淬灭现象(ACQ)[Chem.Sci.,2016,7,4485
‑
4491]。聚集诱导发光现象则是指在材料在溶液中，其单体不发光或者发弱光，而聚集时会产生荧光显著增强的性质。AIE发光材料能够从根本上避免高浓度荧光材料ACQ现象的限制，从而引起更为广泛的关注和研究[Chem.Commun.,2009,4332
–
4353；Chem.Soc.Rev.,2018,47,7452
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7476]。芘类AIE荧光团具有稳定性高、生物兼容性好等优点以外，还兼具容易改性、加工性能好等优势，所以一些具有新颖结构和功能的新型芘类AIE功能材料，亟待被开发[Small 2020,16,1907074；Angew.Chem.Int.Ed.,2019,58,14911
‑
14914；Angew.Chem.Int.Ed.,2018,57,6274
‑
6278]。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的在于提供一种聚集诱导发光增强性能芘类荧光材料的制备及表征方法，以解决上述技术问题。
[0006]为实现上述目的本专利技术采用以下技术方案：
[0007]一种聚集诱导发光增强性能芘类荧光材料的制备方法，包括如下步骤：
[0008](1)以物质的量比为1:3.1～1:3.3的没食子酸甲酯和溴代十二烷为原料，DMF为溶剂，使用无水碳酸钾为缚酸剂，在温度80℃制备中间体3,4,5
‑
三(十二烷氧基)苯甲酸甲酯；后加入2
‑
5倍当量的水进行析出产品，粗产品再经过重结晶进行精制，总收率为91％～98％；
[0009](2)步骤(1)得到的产品分别通过水解和酰化两步反应合成中间体，中间体2的总收率在93％～99％；
[0010](3)步骤(2)得到的产品通过酯化反应，将3,4,5
‑
三(十二烷氧基)苯甲酰氯和羟基芘为原料，使用4
‑
二甲氨基吡啶为催化剂，三乙胺为缚酸剂在氯仿中，进行反应。分别利用柱层析和重结晶(乙酸乙酯/石油醚体系)两种方法，制备得到具有聚集诱导发光增强性能的芘类荧光材料。
[0011]所述聚集诱导发光增强性能芘类荧光材料的制备方法，得到芘类荧光分子的表征如下：1H NMR(400MHz,Chloroform
‑
d),δ＝8.24
‑
7.99(m,8H),7.88(d,J＝8.3Hz,1H),7.62(s,2H),4.11(q,J＝6.0Hz,6H),1.83(dt,J＝21.9,7.4Hz,6H),1.55
‑
1.47(m,6H),1.40
‑
1.21(m,48H),0.88(q,J＝7.1Hz,9H).
13
C NMR(101MHz,Chloroform
‑
d),δ＝165.51,153.17,144.72,143.25,131.20,131.04,129.40,128.20,127.19,127.14,126.34,125.69,125.52,125.27,125.16,124.62,123.75,123.45,120.46,119.97,108.77,77.25,73.70,69.36,31.99,31.95,30.43,29.81,29.79,29.74,29.68,29.64,29.45,29.40,29.35,26.14,22.75,22.72,14.17,14.15.HRMS(ESI)：计算C
59
H
86
O5([M+Na]+
)的m/z为897.6373；测试得到897.6312。
[0012]本专利技术芘类有机功能分子1的合成路线，使用没食子酸甲酯和溴代十二烷为起始原料，进行反应制备中间体3；第二，化合物2通过水解、酰化两步反应合成中间体2；第三，中间体2通过酯化反应，制备目标产物1。合成路线如图1所示。
[0013]与现有技术相比，本专利技术具有以下优点：本专利技术利用取代反应、水解反应、酰化反应和酯化反应四步反应，制备出一种具有AIEE性能的有机发光材料；在合成方法上面，对提纯工艺进行了创新，将减压蒸馏除去DMF的方法，使用水进行重结晶的方法；绿色、环保、高效，避免了过多能源的浪费，及环境污染，也避免了DMF去除不彻底现象；同时在将合成底物的量由毫克级的小试，扩大规模至百克级的过程中，该专利技术方法仍然适用，其收率稳定。该制备方法，获得了比较满意的收率，并极大简化了后处理过程；该类芘荧光材料聚集体的荧光发光性能要远强于单体的发光性能，具有聚集诱导发光增强的性能。
附图说明
[0014]图1为本专利技术制备方法合成路线图。
[0015]图2化合物2在CDCl3中1H NMR谱(400MHz)。
[0016]图3化合物1在CDCl3中1H NMR谱(400MHz)。
[0017]图4化合物1在CDCl3中
13
C NMR谱(101MHz)。
[0018]图5化合物1(c
T
＝1.0
×
10
‑6M)三氯甲烷溶液的紫外
‑
可见吸收光谱和荧光发射光谱。
[0019]图6化合物1的甲醇：三氯甲烷(V/V＝1:1,c
T
＝1.0
×
10
‑4M)溶液，从335K降温至275K(1Kmin
‑1)的紫外
‑
可见吸收光谱图。
[0020]图7化合物1的甲醇：三氯甲烷(V/V＝1:1,c
T
＝1.0
×
10
‑4M)溶液，从335K降温至275K(1Kmin
‑1)的荧光发射光谱图。
[0021]图8不同浓度化合物1甲醇：三氯甲本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种聚集诱导发光增强性能芘类荧光材料的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：(1)以物质的量比为1:3.1～1:3.3的没食子酸甲酯和溴代十二烷为原料，DMF为溶剂，使用无水碳酸钾为缚酸剂，在温度80℃制备中间体3,4,5
‑
三(十二烷氧基)苯甲酸甲酯；后加入2
‑
5倍当量的水进行析出产品，粗产品再经过重结晶进行精制，总收率为91％～98％；(2)步骤(1)得到的产品分别通过水解和酰化两步反应合成中间体，中间体2的总收率在93％～99％；(3)步骤(2)得到的产品通过酯化反应，将3,4,5
‑
三(十二烷氧基)苯甲酰氯和羟基芘为原料，使用4
‑
二甲氨基吡啶为催化剂，三乙胺为缚酸剂在氯仿中，进行反应，后利用柱层析和重结晶(乙酸乙酯/石油醚体系)两种方法制备得到聚集诱导发光增强性能芘类荧光材料。2.一种如权利要求1所述聚集诱导发光增强性能芘类荧光材料的制备方法，其特征在于，得到的聚集诱导发光增强性能芘类荧光材料的表征如下：1HNMR(400MHz,Chloroform
‑
d),δ＝8.24
–
7.99(m,8H),7.88(d,J＝8.3Hz,1H),...

【专利技术属性】
技术研发人员：王后臣，张巧霞，陈明月，李禹，卞江萍，李恩惠，李雪茹，高攀，靳博，杜佳庆，胡丽楚，张珂，
申请(专利权)人：枣庄学院，
类型：发明
国别省市：