一种基于D-A-D型的近红外二区发射的有机共轭分子及其制备方法和应用技术

本发明专利技术公开了一种基于D

【技术实现步骤摘要】
一种基于D
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A
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D型的近红外二区发射的有机共轭分子及其制备方法和应用


[0001]本专利技术涉及有机光功能材料领域，具体地说，是涉及一种基于D
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A
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D型的近红外二区发射的有机共轭分子及其制备方法和应用。

技术介绍

[0002]有机光功能材料在信息安全、生物医用、光催化、传感等领域具有很大的应用潜力。其中，具有近红外发射，尤其是近红外二区发射的有机共轭材料表现出明显的优势，如生物医用方面，生物组织在可见光区具有强的自荧光，对生物成像的灵敏度和对比度造成干扰；而在近红外二区，生物组织对光的吸收和散射及自发荧光都显著降低，而且近红外光具有更深的组织穿透深度并对生物组织的光损伤较小，因此，近红外二区成像可提供更高的信噪比，能够应用于对更深组织的诊断及治疗中。在信息安全方面，由于近红外光肉眼不可见，通过特定的近红外检测设备才可解密信息，利用近红外光对信息进行加密和存储可赋予信息更高的安全性和保密性。因此，设计近红外二区发射的新型荧光功能材料并应用于上述领域具有很大的吸引力。
[0003]目前已开发出多种具有近红外发射的材料，如量子点(QDs)、碳纳米管(SWCNTs)、稀土掺杂纳米粒子(RENPs)等无机材料和一些有机共轭材料。这些无机材料虽然具有量子产率高、抗光漂白、较宽的发射范围和较长的发光寿命等优点，但其潜在的生物毒性、较差的生物相容性以及较弱的光吸收等问题严重限制了其进一步应用。有机共轭材料合成简便，结构确定，性能易于调控，更为重要的是其毒性小，代谢快，生物相容性较好，显示出独特的应用优势。
[0004]因此，如何提供一种具有高效近红外二区发射的有机共轭分子，进而丰富近红外二区有机分子材料库，并能够利用其深的组织穿透性、隐蔽性和高灵敏度等优势实现其在生物诊疗、信息加密等领域的应用价值，是目前本领域的研究方向。

技术实现思路

[0005]针对现有技术所存在的技术问题，本专利技术的目的是提供一种基于D
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A
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D型的近红外二区发射的有机共轭分子及其制备方法和应用。该有机共轭分子的发射峰能够延伸至近红外二区，具有高效的近红外发射，较好的光热性能，低毒性和良好的生物相容性，可用于防伪及信息加密、荧光成像以及光热治疗等方面，具有十分广泛的应用前景。
[0006]第一方面，本专利技术的目的是提供一种基于D
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A
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D型的近红外二区发射的有机共轭分子，具有下式(I)所示结构：
[0007][0008]其中，式(I)中的X相同或者不同，各自为氮(N)、氧(O)、硫(S)、硒(Se)或碲(Te)；n相同或者不同，各自为0或1或2或3；R1相同或者不同，各自为氢、烷基、烷氧基或烷硫基中的一种；R2相同或者不同，各自为氢、醛基、烷基、烷氧基或烷硫基中的一种；并且，R1和R2不同时全部为氢。
[0009]根据本专利技术，R1的选择范围较宽，在本专利技术一种优选的实施方式中，R1为氢、C1
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C24的烷基、C1
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C24的烷氧基或C1
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C24的烷硫基中的一种，更优选地，R1为氢、C1
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C12的烷基或C1
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C12的烷氧基或C1
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C12的烷硫基；
[0010]根据本专利技术，R2的选择范围较宽，在本专利技术一种优选的实施方式中，R2为H、
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CHO、
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C
m
H
2m+1
、
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OC
m
H
2m+1
或
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SC
m
H
2m+1
中的一种，m为1
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24的整数。更优选地，R2为氢、醛基或C1
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C12的烷基或C1
‑
C12的烷氧基或C1
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C12的烷硫基。
[0011]根据本专利技术，以上R1、R2提及的C1
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C12的烷基，例如可以各自为C1、C2、C3、C4、C5、C6、C7、C8、C9、C10、C11、C12个碳原子的烷基。
[0012]根据本专利技术，以上R1、R2提及C1
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C12的烷氧基，例如可以各自为C1、C2、C3、C4、C5、C6、C7、C8、C9、C10、C11、C12个碳原子的烷氧基。
[0013]根据本专利技术，以上R1、R2提及的C1
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C12的烷硫基，例如可以各自为C1、C2、C3、C4、C5、C6、C7、C8、C9、C10、C11、C12个碳原子的烷硫基。
[0014]具体地，R1可以为直链或支链烷基、烷氧基、烷硫基等，例如可为以下结构：
[0015][0016]第二方面，本专利技术的目的是提供一种第一方面所述的有机共轭分子的制备方法，包括在无氧以及在催化剂和溶剂的存在下，将式(II)所示的三苯胺衍生物与式(Ⅲ)所示的稠杂环化合物进行偶联反应；
[0017][0018]式(Ⅲ)中Y为卤素。
[0019]本专利技术的专利技术人通过验证发现，在上述技术方案中，含R1的五元杂环为π共轭桥连
单元，稠杂环化合物作电子受体(A)；三苯胺衍生物作电子供体(D)，二者经偶联反应，得到本专利技术的目的产物。
[0020]根据本专利技术，式(Ⅲ)中X相同或者不同，各自为氮(N)、氧(O)、硫(S)、硒(Se)或碲(Te)；n相同或者不同，各自为0或1或2或3；R1相同或者不同，各自为氢、烷基、烷氧基或烷硫基中的一种；式(II)中R2相同或者不同，各自为氢、醛基、烷基、烷氧基或烷硫基中的一种；并且，R1和R2不同时全部为氢。
[0021]根据本专利技术，R1的选择范围较宽，在本专利技术一种优选的实施方式中，R1为氢、C1
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C24的烷基、C1
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C24的烷氧基或C1
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C24的烷硫基中的一种，更优选地，R1为氢、C1
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C12的烷基或C1
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C12的烷氧基或C1
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C12的烷硫基；
[0022]根据本专利技术，R2的选择范围较宽，在本专利技术一种优选的实施方式中，R2为H、
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CHO、
‑
C
m
H
2m+1
、
‑
OC
m
H
2m+1
或
‑
SC
m
H
2m+1
中的一种，m为1
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24的整数。更优选地，R2为氢、醛基或C1
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C12的烷基或C1
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C12的烷氧基或C1
‑
C12的烷硫基。
[0023]根据本专利技术，以上R1、R2提及的C1
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C12的烷基，例如可以各自本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种有机共轭分子，具有下式(I)所示结构：其中，式(I)中的X相同或者不同，各自为氮、氧、硫、硒或碲；n相同或者不同，各自为0或1或2或3；R1相同或者不同，各自为氢、烷基、烷氧基或烷硫基中的一种；R2相同或者不同，各自为氢、醛基、烷基、烷氧基或烷硫基中的一种；并且，R1和R2不同时全部为氢。2.根据权利要求1所述的有机共轭分子，其特征在于：R1为氢、C1
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C24的烷基、C1
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C24的烷氧基或C1
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C24的烷硫基中的一种；和/或，R2为H、
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CHO、
‑
C
m
H
2m+1
、
‑
OC
m
H
2m+1
或
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SC
m
H
2m+1
中的一种，m为1
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24的整数。3.一种权利要求1或2所述的有机共轭分子的制备方法，包括在无氧以及在催化剂和溶剂的存在下，将式(II)所示的三苯胺衍生物与式(Ⅲ)所示的稠杂环化合物进行偶联反应；式(Ⅲ)中Y为卤素。4.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于：式(Ⅲ)中Y为Br或I；和/或，所述三苯胺衍生物与所述稠杂环化合物的摩尔比为(2
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5)：1，优选为(2.5
‑
4)：1。5....

【专利技术属性】
技术研发人员：顾星桂，李宇凤，孙江曼，
申请(专利权)人：北京化工大学，
类型：发明
国别省市：