CN101952277A

CN101952277A - 荧光性、杂环接合的苝

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Publication number: CN101952277A
Application number: CN2008801265619A
Authority: CN
Inventors: H·朗根豪斯; S·金策尔; A·奥伯梅尔
Original assignee: BASF SE
Current assignee: BASF SE
Priority date: 2007-12-12
Filing date: 2008-12-12
Publication date: 2011-01-19
Also published as: DE102008061452A1; EP2229378A1; ATE519758T1; US20110079733A1; EP2229378B1; WO2009074675A1; AU2008334556A1; JP2011506403A; KR20100097208A; AU2008334556B2

Abstract

芳基腈与苝四羧酰亚胺的反应生成着色剂，所述着色剂在长波区域发出强烈荧光，并且其结构式为

，其中，一对Q₁和Q₂或者一对Q₂和Q₃，和任选地从0到3对Q₃和Q₄、Q₅和Q₆、Q₆和Q₇和/或Q₇和Q₈，各自成对地，一起形成杂环

或，剩下的不形成杂环的Q₁、Q₄、Q₅和Q₈各自是氢，剩下的不形成杂环的Q₃、Q₆和Q₇各自独立地是R₅或者R₆。R₁到R₈各自是H、CN、卤素或者任选地单取代或者多取代的烃基。建立合适的pH以在这些着色剂中通过ESPT机理达到大的斯托克斯频移。

Description

荧光性、杂环接合的苝

由于化石能源载体的日益缺乏以及由其导致的导致了温室效应引发的全球气侯变暖的二氧化碳释放，工业上越来越重视替代能源，所述替代能源的应用不会对环境产生不利影响。在这些中，太阳能是特别有吸引力的，这是对于人类而言，其似乎是无穷的。然而，主要的问题是该能源的低能量密度，这对于工业应用是极其重要的。该问题原则上能够通过光-聚集系统来得以解决。如果也意图使用散射的太阳辐射，其在中纬度是十分重要的，就要求带有非线性光学系统。此处应该特别提到的是荧光太阳能收集体[Nachr.Chem.Tech.Lab.1980，28，716-718]，其由用荧光染料着色的高折射材料的平行平面板(plane-parallel plate)组成。对于短波可见光区域，有一些可用的着色剂，例如苝着色剂(1)，其以高的量子产率而发出荧光。相反地，长波可见光和NIR区域构成了最大的问题。

1	R₁＝R₂
		a	CH(n-C₆H₁₃)₂
b	CH(iso-C₃H₇)₂

本发明的一个目的是开发一种宽波段吸收的荧光着色剂，其可以在长波可见光区域发出荧光，这样就能将其用于诸如光-收集系统的应用场合，例如应用在荧光太阳能收集体中。

苝四羧酰亚胺(Perylene tetracarboximide)(1)[Helv.Chim.Acta.2005，88，1309-1343；Heterocycles 1995，40，477-500]的耐光性以及其高荧光量子产率意味着该化合物种类对于太阳能应用，例如对于荧光太阳能收集体的应用具有不寻常的意义。然而，对于λ_max为大约525nm时，只有太阳辐射的短波可见光区域可以被(1)利用。存在一系列的方法用于将苝双酰亚胺(perylenebisimide)的光吸收转移到更长的范围区域。例如，(1)中的羰基与酮亚胺基团(ketimino group)的交换导致了吸收中的显著的红移(bathochromic shift)[J.Prakt.Chem.1997，339，597-602；Liebigs Ann.Chem.1995，481-486；Chem.Ber.1983，116，3524-3528]。然而，根据Adachi[Pure Appl.Chem.1996，68，1441-1442]，通过这一原理可实现的红移是被限制的。

do.-π-Ac.-π-do.(a)

ac.-π-Do.-π-ac.(b)

作为备选，对于长波移动，苝环系已被给体基团在位置1、6、7和12位取代[Forschungsber.-Bundesminist.Forsch.Technol.，Technol.Forsch.Entwickl.1984，BMFT-FB-T 84-164；Chem.Abstr.1985，102，150903；Vestn.Khar’kov.Politekh.Inst.1969，41，21-26；Chem.Abstr.1971，75，7375；Tetrahedron Lett.1999，40，7047-7050；Eur.J.Org.Chem.2000，365-380](在文献中，这些位置被频繁地称作“bay区域”，本文中没有使用这一表达，因为其给出了不正确的印象，即此处存在空间结构上特别容易获得的结构；然而，在这些位置，由于存在没有表示在式子的习惯线路表示法中的累积的氢原子，所以空间方面的压力特别大)。

苝双酰亚胺的发色团可以认为是反转的

染料体系；在式(a)的常规染料体系[Prakt.Chem.1926，112，1-36]中，两个末端给体基团通过π体系连接到中央受体上。在反转体系中，根据式(b)，给体和受体基团互换。在苝双酰亚胺中，羰基构成末端受体基团，而不存在中央的给体基团[Hely.Chim.Acta.2005，88，1309-1343]。由此，在这些位置的给体基团造成了吸收上的红移，其在使用α效应给体基团的情况下[Dyes Pigm.2003，59，109-116]，延伸进入了NIR区域。迄今为止，仅有五元环和六元环结合到这些位置上。这就提出了这样的问题，即其他大小的环可得到所需的长波吸收着色剂至何种程度。

我们允许氨基钠和苄腈的混合物在大气氧和160℃下作用到着色剂(1a)上[Chem.Ber.1988，121，225-230]，并令人惊异地直接获得了环闭合，得到了(2a)的七元环，其中七元环有两个氮原子结合到了(1a)上；参见图1。在过量反应物混合物的情况下，反应也进行了两次以形成物质(3a)。该反应并不单独受限于物质(1a)和苄腈，而是令人惊异地是十分普遍的。例如，该反应已经使用更复杂的起始物(1b)[Angew.Chem.2006，118，4555-4561；Angew.Chem.Int.Ed.Engl.2006，45，4444-4447]来形成(2b)和(3b)的例子来进行了检验。各种其他芳腈也进行了转化，例如4-溴代苄腈转化为(2c)和(3c)，4-甲氧基苄腈转化为(2d)和(3d)，并且其甚至可以转化多环芳香烃的腈，如2-萘甲腈反应成为(2e)和(3e)。该反应可以在该物质中或者溶液中进行。然而，溶剂必须在强碱性反应条件下足够稳定，一个例子是1，2-二甲氧基乙烷。令人惊奇地，腈可以用羧酰胺(carboxamide)来代替，例如苯甲酰氨——这不会显著地反向影响(2)和(3)的产率。氨基钠强碱可以用固态氢氧化钾代替；氢化钠可给出显著差的结果。对于进行该反应，需要大气氧，因为在保护性氩气氛下无论如何都检测不出任何转化。

物质(2)和(3)各自包含在一个或者两个氮原子上的酸式质子。这提出了这些位置在用亲电子试剂脱质子化后是否可以进行转化的问题。尽管这样的阴离子在质子化作用平衡中也自然存在，我们希望在使用强碱脱质子化后得到更有利的结果。我们这样地分别对物质(2)和(3)进行脱质子化，即使用氢化钠作为典型的强碱，然后用甲基碘作为亲电子试剂与它们进行反应。在这些条件下进行的反应，令人惊奇地进行得平稳，并形成甲基衍生物。

新颖的着色剂种类的UV/可见光谱性质和它们的简单合成一样令人惊异。(2)的UV/可见光谱吸收在图2中显示——相比于(1a)，观察到相当大的红移。更令人惊奇的是，物质的标记的红色荧光，其量子产率接近100％。这是不寻常的，因为文献推测，由于C-H的振动谐波(vibration overtone)，在长波可见光区域不可能得到高的荧光量子产率。(2)的荧光意外地否定了该假定。该物质耐光性能突出，也适合用在阳光直射的场合。新颖的物质(2)对于上述给体取代的苝衍生物具有优势，不仅仅存在长波吸收中的红移，也存在可见光和UV区域的另外的进一步的频带，其归功于新型的杂环结构。这些新的频带具有如下效果，即光被长波吸收吸收进入UV区域，使得吸收剂成为宽频带吸收剂。所述宽频带吸收剂对于任何太阳能应用而言都具有特别意义，特别对于光收集系统，其由此可以利用太阳辐射的相对应的大的区域。

在新颖的有两个七元环的杂环着色剂(3)中，发生了甚至更强的吸收上的红移，使得获得了甚至更绿的溶液；参见图3。这里的吸收剂是极度宽频带的吸收剂，其可以连续地吸收从UV到NIR区域的光。该着色剂也具有接近100％的量子产率的荧光。由于荧光的主要部分发生在长波可见光区域，其已经降低了视觉敏感度，并且大部分光谱处于NIR区域，因此深红色荧光不再显示得如(2)的一般显著。.

强碱，诸如DBU，可用作对着色剂(2)和(3)进行脱质子化——这导致了在吸收和荧光上的令人惊奇的强红移，另外地，荧光令人惊异地加强了；参见图4。作为结果，这些着色剂可用作NIR着色剂：通常的应用场合是隐形荧光标记或者医学造影剂，其在此可被考虑，因为组织在该区域仅仅吸收一点光。

对于各种实际应用，感兴趣的是着色剂仅仅移动(2)或(3)的荧光到更长波长并且使得光吸收如在光谱中。这提出了这是否可以通过弱碱来形成的问题。我们由此将弱碱哌啶与着色剂(2)混合，并令人惊奇地得到了大的斯托克斯频移(Stokes shift)；参见图5。显然，着色剂的光激发导致了在N-H基团的酸性上足够大的提升，其可以通过弱碱进行脱质子化，并且令人惊奇地，由此发生了大的斯托克斯频移。斯托克斯频移的增加被认为是通过图5的ESPT机理进行的，其中着色剂的基态吸收了光，作为结果其被光学激发。这导致了保持光激发情况下的氮的脱质子化。脱质子物质发出荧光，并相应地发生长波移动，正如阴离子荧光的情况。作为荧光的结果而获得的基态，然后同样地被脱质子化，并作为质子化的结果回复到起始态；这循环过程中，令人惊奇的是，其在非水性介质中在长波上也进行得如此有效，而

和Weller发现的第一ESPT过程在短波光谱区域中和在水性介质中(其中质子传输十分迅速)进行。作为结果，在长波光谱区中有极大斯托克斯频移的荧光着色剂，对许多应用场合是十分令人感兴趣的，因为荧光不会像传统得荧光着色剂一样被再次吸收。这对荧光太阳能收集体的着色剂或者激光着色剂的应用场合而言是十分重要的。

在着色剂(3)的情况下，形势甚至更加极端和令人惊奇，因为这里的发射被远远移到NIR区域——在该特性中，本发明的着色剂优于已知的材料。

物质(2)和(3)，特别是后者，对于荧光太阳能收集体具有极度的吸引力，因为存在可见光上的宽频带吸收和在NIR区域的强荧光的组合；其通过根据图6与AM1太阳光谱对比得到了表达。当使用了一片叠加在一片上的堆叠时，太阳光谱可以被分离成单独的区域，并且被分别利用。通过ESPT机理，也可能达到在光谱上分开吸收和荧光光谱的大的斯托克斯频移，使得荧光太阳能收集体中的荧光光线的重吸收被抑制。因为着色剂也是极其耐光的，因此该材料是荧光太阳能收集体的理想材料。当作为激光着色剂时，人们对宽光谱吸收感兴趣，因为在宽带发射光源，诸如闪光灯的情况下，光激发是可能的，因为着色剂由于其宽带吸收的优点给与吸收大部分光并转化其为光谱上区域更狭窄的荧光。

着色剂，诸如(2)或者(3)，可被用于光电元件中，直接用在有机太阳能电池，或者在电解液体系中，例如在电池中[Angew.Chem.2007，119，8510-8514]。最后，着色剂的发色团(2)在需要变暗但却不会衰减红外辐射的情况下，是令人感兴趣的；这些着色剂在此特别适合，因为它们可完全吸收可见光但是不会衰减红外光。这对被动式太阳能供热系统具有重要性。

当，例如，需要对窗玻璃进行着色时，诸如进行着色以防止光辐射导致的加热时，着色剂的发色团(3)的长波和宽带吸收是令人感兴趣的。与用单一的光吸收物着色相反，吸收的光不是简单地转化为热量，而是作为荧光再次发射出去。相比于使用了传统的非荧光着色剂，这将吸收剂加热到相当少的程度。

新颖的着色剂(2)和(3)也可用作传统技术中的颜料或者纺织品染料。在本文中，对其的长波光吸收感兴趣，通过该性能可以达到特别的色彩效应。

本发明因此涉及如下主题：

1.式(5)

的二氮杂

酮苝双酰亚胺(diazepinoperylene bisimide)，其中，R₁到R₆残基可以是相同的或者不同的，其彼此独立地是氢或具有至少一个和至多37个碳原子的直链烷基，其中，一到10个CH₂单元可彼此独立地被羰基、氧原子、硫原子、硒原子、碲原子、顺式或反式-CH＝CH-基团替换，其中一个CH单元可被氮原子、炔类C≡C基团、1，2-、1，3-或者1，4-取代的苯基、2，3-、2，4-、2，5-、2，6-、3，4-或者3，5-二取代的吡啶基、2，3-、2，4-、2，5-或者3，4-二取代的噻吩基、1，2-、1，3-、1，4-、1，5-、1，6-、1，7-、1，8-、2，3-、2，6-或者2，7-二取代的萘基所取代，其中一或者两个CH基团可被氮原子、1，2-、1，3-、1，4-、1，5-、1，6-、1，7-、1，8-、1，9-、1，10-、2，3-、2，6-、2，7-、2，9-、2，10-或者9，10-二取代的蒽基所取代，其中一或者二个CH基可以是被氮原子替换，CH₂基团的至多12个独立的氢原子也可彼此独立地在相同碳原子上被卤素氟、氯、溴或者碘，或者氰基或具有至多18个碳原子的直链烷基链所取代，其中一到6个CH₂单元可独立地被羰基、氧原子、硫原子、硒原子、碲原子、顺式或反式-CH＝CH-基团替换，其中一个CH单元也可被氮原子、炔类C≡C基团、1，2-、1，3-或者1，4-取代的苯基、2，3-、2，4-、2，5-、2，6-、3，4-或者3，5-二取代的吡啶基、2，3-、2，4-、2，5-或者3，4-二取代的噻吩基、1，2-、1，3-、1，4-、1，5-、1，6-、1，7-、1，8-、2，3-、2，6-或者2，7-二取代的萘基所取代，其中一或者两个碳原子可被氮原子、1，2-、1，3-、1，4-、1，5-、1，6-、1，7-、1，8-、1，9-、1，10-、2，3-、2，6-、2，7-、2，9-、2，10-或者9，10-二取代的蒽基所替换，其中一或者二个碳原子可以是被氮原子替换。烷基的CH₂基团的至多12个独立的氢原子也可彼此独立地在相同碳原子上被卤素氟、氯、溴或者碘，或者氰基或具有至多18个碳原子的直链烷基链所替换，其中1到6个CH₂单元可独立地被羰基、氧原子、硫原子、硒原子、碲原子、顺式或反式-CH＝CH-基团替换，其中一个CH单元也可被氮原子、炔类C≡C基团、1，2-、1，3-或者1，4-取代的苯基、2，3-、2，4-、2，5-、2，6-、3，4-或者3，5-二取代的吡啶基、2，3-、2，4-、2，5-或者3，4-二取代的噻吩基、1，2-、1，3-、1，4-、1，5-、1，6-、1，7-、1，8-、2，3-、2，6-或者2，7-二取代的萘基所替换，其中一或者两个碳原子可被氮原子、1，2-、1，3-、1，4-、1，5-、1，6-、1，7-、1，8-、1，9-、1，10-、2，3-、2，6-、2，7-、2，9-、2，10-或者9，10-二取代的蒽基所替换，其中一或者二个碳原子可以是被氮原子替换。作为对带有取代基的替代，季碳原子或次甲基的自由价键可以成对结合，从而形成环，例如环己烷环。R₁到R₁₆的基团也可以各自独立地是卤素原子F、Cl、Br或I。

当R₁到R₆是烃基时，例如未取代或者取代的，未支化或者支化的，可选地为单环或者多环烃基，它们包含，特别地，从1到60，优选从1到37，更优选从1到18个碳原子。这特别适用于R₁和R₂。R₃优选是未取代的苯基，或者被1到5个相同或者不同的取代基取代的苯基。R₄优选是C₁-C₈的烷基或者C₃-C₈的环烷基，各自是未取代或者是被单取代或者被相同或不同取代基多取代的。R₅和R₆优选各自是H。

2.式(6)的双二氮杂

苝双酰亚胺(bisdiazepinoperylenebisimide)其中，所有的R₁到R₈基团各自如式(5)中R₁到R₆的定义。

当R₁到R₆是烃基时，例如未取代或者取代的，未支化或者支化的，可选地为单环或者多环烃基，它们包含，特别地，从1到60，优选从1到37，更优选从1到18个碳原子。这特别适用于R₁和R₂。R₃和R₇优选各自独立地是未取代的苯基，或者被1到5个相同或者不同的取代基取代的苯基。R₄和R₈优选各自独立地是C₁-C₈的烷基或者C₃-C₈的环烷基，各自是未取代或者是被单取代或者被相同或不同取代基多取代的。

3.一种方法，其中用来制备(5)和/或(6)的起始物是苝四羧酰亚胺、芳腈和强碱。强碱的实例是氨基钠、氢氧化钾、氢化钾和氢化钠。芳腈(芳基腈)的实例是苄腈、1-或者2-萘甲腈、4-溴代苄腈和4-甲氧基苄腈。

4.一种方法，其中化合物(5)和(6)在氧存在下进行合成，优选在大气氧存在下。

5.一种方法，其中苝四羧酰亚胺、芳基腈和碱反应物基本上实施，优选在高温下进行，例如在100和200℃之间，优选在160℃；在这种情况下，芳基腈以等摩尔量或者过量使用，优选两倍过量——尽管其也可使用更多的过量。其实例是苄腈、1-或者2-萘甲腈、4-溴代苄腈和4-甲氧基苄腈。

6.一种方法，其中反应物使用溶剂进行反应。溶剂的实例是乙二醇二甲醚(glyme)或者二甘醇二甲醚(diglyme)。

7.一种方法，其中将R₄＝H的着色剂(5)和R₅或R₆＝H或者R₅和R₆＝H的着色剂(6)进行烷基化，优选甲基化，来得到R₄＝烷基的着色剂(5)和R₅或者R₆＝烷基或者R₅和R₆＝烷基的着色剂(6)。烷基化剂的实例是烷基卤，其带有正在被研究的基团，例如烷基氯、烷基溴和烷基碘，或者单-和二烃基硫酸酯诸如硫酸二甲酯、或者烷基/芳基磺酸酯，诸如甲苯磺酸甲酯。对于所述烷基化的优选媒介是偶极-无质子溶剂诸如DMSO、DMF、N-甲基吡咯烷酮(NMP)、四甲基脲、DMPU、DMEU或者环丁砜。

8.一种方法，其中R₄＝H的着色剂(5)或者R₄或者R₈＝H或R₄和R₈＝H的着色剂(6)，在加入弱碱的情况下使用，以通过ESPT机理来获得大的斯托克斯频移。弱碱的实例是胺，诸如哌啶。

9.物质(5)或者(6)的用途，作为着色剂，优选颜料。

10.物质(5)或者(6)作为着色剂的用途，优选作为水浆涂料和相关颜色的颜料，诸如水彩颜料和喷墨打印机的墨水、纸张墨水、印刷墨水、溶剂基和水基墨水、以及其他用于图画和书写目的的墨水，以及在油漆中。

11.物质(5)或者(6)作为着色剂的用途，优选作为涂布材料中的颜料。优选的涂布材料是合成树脂涂布材料，诸如丙烯酸或者乙烯树脂、聚酯涂布材料、酚醛清漆、硝化纤维涂布材料(硝基涂布材料)、或者天然物质，诸如透明漆(zapon lacquer)、虫胶或者漆(qi lacquer)(日本漆或者中国漆或者东亚漆)。

12.着色剂(5)或者(6)在数据存储中的用途，优选在光学存储中。实例是诸如CD或者DVD的系统。

13.物质(5)或者(6)作为荧光着色剂的用途。

14.物质(5)或者(6)在OLEDs(有机发光二极管)中的用途。

15.物质(5)或者(6)在光电体系中的用途。

16.着色剂(5)或者(6)用于聚合物的物体着色的用途。实例是由如下组成的材料，聚氯乙烯、聚偏二氯乙烯、聚丙烯酸、聚丙烯酰胺、聚乙烯醇缩丁醛、聚乙烯基吡啶、醋酸纤维素、硝化纤维、聚碳酸酯、聚酰胺、聚氨酯、聚酰亚胺、聚苯并咪唑、三聚氰胺树脂、硅氧烷诸如聚二甲基硅氧烷、聚酯、聚醚、聚苯乙烯、聚二乙烯基苯、聚乙烯基甲苯、聚乙烯基苯甲基氯、聚甲基丙烯酸甲酯、聚乙烯、聚丙烯、聚醋酸乙烯酯、聚丙烯腈、聚丙烯醛、聚丁二烯、聚氯丁二烯或者聚异戊二烯、或者上述单体的共聚物。

17.着色剂(5)或者(6)用于天然物质的着色的应用。实例是纸张、木材、稻草或者天然纤维材料诸如棉、黄麻、剑麻、大麻、亚麻或/和其转化产物，例如粘胶丝纤维、nitrate silk、或者铜铵人造丝(cuprammonium rayon)。

18.着色剂(5)或者(6)作为媒染染料的应用，例如用于天然物质的着色。实例是纸张、木材、稻草或者天然纤维材料诸如棉、黄麻、剑麻、大麻、亚麻或/和其转化产物，例如粘胶丝纤维、nitrate silk、或者铜铵人造丝。优选用于浸没的盐是铝盐、铬盐和铁盐。

19.着色剂(5)或者(6)作为着色剂的应用，例如用于如下的着色，墨水、涂布材料和其他油漆、纸张墨水、印刷墨水、溶剂基墨水和其他用于绘画和书写目的的墨水。

20.着色剂(5)或者(6)作为颜料在电子照相中的应用：例如用于干式复印系统(Xerox工艺)和激光打印机(“非冲击打印”)。

21.着色剂(5)或者(6)用于安全标记目的的应用，在该情况下，良好的化学稳定性和光化稳定性是很重要的，以及在一些情况下物质的荧光性能也是很重要的。这优选用于支票、支票卡、钞票、赠券、文件、身份证明等等，其中要达到特别的、无差错的颜色表达。

22.着色剂(5)或者(6)作为其他颜色的补充的应用，其中要达到特别的色彩明暗，优选特别发光的色调。

23.着色剂(5)或者(6)用于标记制品的应用，这些制品通过荧光被机器识别，优选制品进行机器识别来分类，例如包括用于塑料的再循环。

24.着色剂(5)或者(6)作为机器可读的标记用的荧光着色剂的应用，优选字母数字表达或者条型码。

25.着色剂(5)或者(6)用于光的频率转换的应用，例如为了将短波光转化为较长波长的可见光。

26.着色剂(5)或者(6)在所有类型显示、信息和标记目的的显示元件上的应用，例如被动显示元件，以及信息和交通标志，正如红绿灯。

27.着色剂(5)或者(6)在喷墨打印机的均一溶液中作为荧光墨水的应用。

28.着色剂(5)或者(6)作为超导有机材料的起始材料的应用。

29.着色剂(5)或者(6)用于固态荧光标记的应用。

30.着色剂(5)或者(6)用于装饰目的的应用。

31.着色剂(5)或者(6)用于艺术目的的应用。

32.着色剂(5)或者(6)用于示踪目的的应用，例如在生化学、医学、技术和自然科学中。在此着色剂可能以共价键或者通过次级价诸如氢键或者疏水性相互作用(吸附)结合到基底上。

33.着色剂(5)或者(6)作为高敏感度检测工艺方法中的荧光着色剂的应用。

34.着色剂(5)或者(6)作为闪烁器(scintillator)中的荧光着色剂的应用。

35.着色剂(5)或者(6)作为光学光收集系统中的着色剂或荧光着色剂的应用。

36.着色剂(5)或者(6)作为荧光太阳能收集体中的着色剂或荧光着色剂的应用。

37.着色剂(5)或者(6)作为荧光激发显示器中的着色剂或荧光着色剂的应用。

38.着色剂(5)或者(6)作为冷光源中的着色剂或者荧光着色剂的应用，所述冷光源用于光引发聚合反应来制备聚合物。

39.着色剂(5)或者(6)在材料测试中用作着色剂或者荧光着色剂的应用，例如在半导体电路生产中。

40.着色剂(5)或者(6)在集成半导体元件的显微结构检测中作为着色剂或者荧光着色剂的应用。

41.着色剂(5)或者(6)作为光电导体中的着色剂或者荧光着色剂的应用。

42.着色剂(5)或者(6)作为照相工艺方法中的着色剂或者荧光着色剂的应用。

43.着色剂(5)或者(6)在显示、照明或图象转换系统中作为着色剂或者荧光着色剂的应用，其中激发由电子、离子或者UV辐射实现，例如在荧光显示中，阴极射线管(Braun tube)或者在霓虹灯(luminescent tube)中。

44.着色剂(5)或者(6)作为半导体集成电路一部分的着色剂或者荧光着色剂，作为其本身的形式或者作为和其他半导体一起，例如以晶体取向外延附生的形式。

45.着色剂(5)或者(6)作为化学发光体系中的着色剂或者荧光着色剂的应用，例如在化学发光棒(chemiluminescent glow stick)，在发光免疫测定或者其它发光检测工艺方法中。

46.着色剂(5)或者(6)作为信号颜色的着色剂或者荧光着色剂的应用，优选用于铭刻和图画或者其它图画产品的视觉强调，用于识别符号以及其他要达到特别的可见颜色表达的物体中。

47.着色剂(5)或者(6)作为染料激光器中的着色剂或者荧光着色剂的应用，优选作为用于产生激光束的荧光着色剂。

48.着色剂(5)或者(6)在染料激光器中作为Q开关(Q-switch)的着色剂的应用。

49.着色剂(5)或者(6)用于非线性光学元件中的活性物质的应用，例如用于激光的倍频和三倍频。

50.着色剂(5)或者(6)作为流变改性剂的应用。

51.着色剂(5)或者(6)用于封闭系统密封性试验的应用。

52.一种用于在500到1000nm范围内诱发荧光的方法，其包括用波长250到600nm的电磁辐射来照射着色剂(5)或者(6)，优选使用波长400到600nm的可见光。由此产生的荧光，可以被，例如，用来产生能量或者热量，或者来进行化学反应。

53.一种在500到1000nm范围内检测荧光的方法，其包括使用波长250到600nm的电磁辐射来照射着色剂(5)或者(6)来诱发荧光，优选使用波长400到600nm的可见光。检测出的荧光可部分地或者完全地被收集并且转化为模拟信号或者数字信号或者能量。

上述3到53点所公开的方法合用途也可应用于此后54到60点所公开的另外的异构体结构，其可以以相同方式来获得。

54.式所示的咪唑苝双酰亚胺(Imidazoloperylenebisimide)，其中R₁到R₆基团各自如式(5)或者(6)中所定义的。

55.式

所示的咪唑苝双酰亚胺，其中R₁到R₈基团各自如式(5)或者(6)中所定义的。

56.式

所示的咪唑苝双酰亚胺，其中R₁到R₅基团各自如式(5)或者(6)中所定义的。

57.式所示的咪唑苝双酰亚胺，其中R₁到R₈基团各自如式(5)或者(6)中所定义的。

58.式

59.式

60.式

图1显示了二氮杂

苝四羧酰亚胺(diazepinoperylenetetracarboximide)的合成路径图。

图2显示了(2a)在氯仿中的UV/可见光谱吸收(左边的粗线)和荧光光谱(右边的粗线)，与(1a)的吸收光谱(细线)对比。

图3显示了(3a)在氯仿中的UV/可见光谱吸收(左边的粗线)和荧光光谱(右边的粗线)，与(1a)的吸收光谱(细线)对比。

图4显示了加入了DBU后，(2a)在氯仿中的UV/可见光谱吸收(左边的粗线)和荧光光谱(右边的粗线)，与(1a)的吸收光谱(细线)对比。

图5显示了2a的ESPT机理，其中显示了吸收光谱(在左边的粗线)、荧光光谱(在右边的粗线)和(2a)的荧光激发光谱，在694nm下，在3.1∶1氯仿/哌啶中。

图6显示了实施例25的着色剂在氯仿中的宽频带吸收和荧光光谱。

图7显示了在氯仿中UV/可见吸收光谱的概况。最大值从左往对应于化合物(1a)、实施例18的化合物、实施例22的化合物、实施例25的化合物、实施例18的化合物的脱质子形式和实施例18的化合物脱质子形式的荧光光谱，与AM1太阳光谱(上部嘈杂的线)对比。

前述内容仅仅主要讨论了结构(1)到(6)。然而，必须要提及的是，不可能根据绝对化地阐明本发明着色剂的结构。因此结构(2)到(6)仅仅反映了实验分析数据的数个可能解释中的一种。目前可用的方法无法令人满意地进行对结构的整体分析。然而，其子结构是可以确信的，其可通过下式表示：

在式(X)中，m是0、1或者2，n是1或者2。当然，取代基与之前公开的一样。其准确定义在权利要求1中将再次公开。

然而，下列例子也对以下附加结构给出了明显指示，如果合适的话，包括其关于R₄和/或R₈在咪唑环上的两个氮原子上的精确位置的异构体(或者当R₄和/或R₈各为H时的互变异构体(tautomer))：

或者，本发明的化合物也可通过酰胺取代的苝二酰亚胺在强碱(如前所述，例如，氨基钠)的存在下、任选地在溶剂存在下的缩合来获得。

下文的实施例用来解释本发明，但不限制本发明的范围(除非另有说明，“％”均表示重量百分比)。

概述：

IR光谱：Perkin Elmer 1420比率记录红外线光谱仪，FT 1000；UV/可见光谱：Varian Cary 5000和Bruins Omega 20；荧光光谱：Perkin ElmerFS 3000(完全校正)；NMR谱：Varian Vnmrs 600(600MHz)；质谱：FinniganMAT 95。

实施例1：2，10-双(1-己基庚基)-6-苯基[1，3]二氮杂

[4’，5’，6’：4，5]菲并[2，1，10-def::7，8，9-d’e’f’]二异喹啉-1，3，9，11(2H，5H，9H，11H)-四酮(2a)和2，9-双(1-己基庚基)双[1，3]二氮杂

[4’，5’，6’：1，12；4”，5”，6”：6，7]苝[3，4-cd：9，10-c’d’]二吡啶-1，3，9，11(2H，5H，10H，13H)-四酮(3a)。将N，N’-双(1-己基庚基)-苝-3，4：9，10-四羧酰亚胺((1a)，1.00g，1.32mmol)和NaNH₂(1.00g，25.6mmol)悬浮在苄腈(250mL)中，加热到165℃3小时(蓝色)，使其冷却并且通过用2N HCl和CHCl₃(300mL)的1∶1混合物一起进行振荡来萃取。对有机相进行干燥(MgSO₄)，在减压下通过蒸发至干燥来浓缩(除去多余的苄腈)，收取入CHCl₃中，过滤并用柱色谱(硅胶，CHCl₃)提纯。获得了单一的加合物和苄腈的双加合物。第一部分：2，9-双(1-己基庚基)双[1，3]二氮杂

[4’，5’，6’：1，12；4”，5”，6”：6，7]苝[3，4-cd：9，10-c’d’]二吡啶-1，3，9，11(2H，5H，10H，13H)-四酮(3a)。产量：40mg(4％)的黑色着色剂；m.p.＞300℃；R_f(硅胶，氯仿)＝0.88；IR(ATR)：2950.3m，2920.1s，2852.0m，1672.9s，1616.9s，1586.9s，1532.3w，1487.0w，1453.1w，1436.5w，1401.4w，1339.6m，1332.0s，1299.4w，1267.0w，1232.4w，1184.3w，1109.1w，1058.6m，1000.6m，955.5w，895.7w，867.9w，815.0w，779.6w，758.2m，731.6w，687.6w cm^-1；¹H NMR(600MHz，CDCl₃，25℃)，δ＝0.82-0.89(m，12H，CH₃)，1.26-1.47(m，32H，CH₂)，1.91-2.06(dm，4H，β-CH₂)，2.28-2.43(m，4H，β-CH₂)，5.22-5.36(m，2H，CH-N)，7.65-7.67(m，3H，CH_芳基)，8.33-8.38(m，2H，CH_芳基)，8.72-8.85(m，6H，H_苝)，10.95(d，1H，³J＝8.0Hz)，11.55ppm(s，1H，N-H)；¹³C NMR(151MHz，CDCl₃，25℃)：δ＝14.1，22.6，27.0，29.3，31.8，32.4，54.6，104.8，121.2，122.7，123.5，126.5，126.6，127.7，128.1，129.1，129.4，130.4，130.6，131.1，132.2，134.7，134.9，135.2，135.2，138.7，39.0，139.2，143.9，157.3，163.9，164.9，165.7ppm；UV/可见光谱(CHCl₃)：λ_max(E_rel)＝388.6(0.07)，413.0(0.12)，452.6(0.14)，481.0(0.15)，514.4(0.14)，547.2(0.11)，589.6(0.42)，640.6(1.00)；荧光(CHCl₃)：λ_max(I_rel)＝650.8(1.00)，712.3nm，(0.32)，荧光量子产率(CHCl₃，λ_exc＝472nm，E_472nm＝0.149cm^-1，参比：S13，1.00)：1.00；MS(DEI⁺/70eV)：m/z(％)＝990(25)[M⁺+4H]，989(63)[M⁺+3H]，988(91)[M⁺+4H]，806(19)，805(20)，624(21)，623(66)，622(100)，55(11)；HMRS(C₆₄H₇₁N₆O₄)：计算值m/z：987.554；found m/z：987.552，Δ＝-2mmu。第二部分：产量409mg(36％)的2，10-双(1-己基庚基)-6-苯基[1，3]二氮杂

[4’，5’，6’：4，5]菲并[2，1，10-def::7，8，9-d’e’f’]二异喹啉-1，3，9，11(2H，5H，9H，11H，-四酮(2a)作为金属光泽的紫色着色剂，m.p.＞300℃，R_f(硅胶，氯仿)＝0.85，IR(ATR)：

2954.8m，2923.5s，2855.2m，1689.1s，1656.0s，1640.3s，1623.0s，1591.7s，1534.8w，1486.6w，1455.4w，1432.6w，1396.1w，1375.6w，1342.4s，1332.0s，1305.6m，1257.4m，1219.9w，1179.1w，1090.9m，1054.9m，1016.0m，871.0w，807.6m，796.5m，748.1m，727.0w，684.0wcm^-1；¹H NMR(600MHz，CDCl₃，25℃)：δ＝0.81-0.85(m，12H，CH₃)，1.23-1.40(m，32H，CH₂)，1.86-1.97(m，4H，β-CH₂)，2.24-2.37(m，4H，β-CH₂)，5.18-5.30(m，2H，CH-N)，7.67-7.69(m，3H，CH_aryl)，8.33-8.35(m，2H，CH_aryl)，8.56-8.77(m，6H，H_苝)，10.74(d，1H，³J＝8.2Hz)，11.52ppm(s，1H，N-H)，¹³C NMR(151MHz，CDCl₃，25℃)：δ＝14.1，22.6，27.0，29.3，31.8，32.4，54.6，104.8，121.2，122.7，123.5，126.5，126.6，127.7，128.1，129.1，129.4，130.4，130.6，131.1，132.2，134.7，134.9，135.2，135.2，138.7，39.0，139.2，143.9，157.3，163.9，164.9，165.7ppm；UV/可见光谱(CHCl₃)：λ_max(E_rel)＝378.6(9020)，396.9(9210)，439.4(13400)，463.6(14700)，504.6(15900)，541.9(48100)，586.6nm(92000)；荧光(CHCl₃)：λ_max(I_rel)＝599.3(1.00)，651.5(0.43)；荧光量子产率(CHCl₃，λ_exc＝541nm，E_541nm＝0.322cm^-1，参比：(1a)，Φ＝1.00)：1.00；HMRS(C₅₇H₆₇N₄O₄)：计算值m/z：871.516；测得m/z：871.517；Δ＝1mmu；C₅₇H₆₇N₄O₄(871.2)：计算值C 78.59％，H 7.64，N6.43％；测得C 78.49，H 7.78，N 6.55％。

实施例2：2，10-双(1-己基庚基)-6-(2-萘基)[1，3]二氮杂

[4’，5’，6’：4，5]菲并[2，1，10-def::7，8，9-d’e’f’]二异喹啉-1，3，9，11(2H，5H，9H，11H)-四酮(2e)。如实施例1中所述，将N，N’-双(1-己基庚基)苝-3，4：9，10-四羧酰亚胺((1a)，200mg，0.264mmol)、NaNH₂(1.00g，5.12mmol)和2-萘甲腈(8g)进行转化并后处理。产量：54mg(22％)的紫色着色剂，m.p.＞300℃；R_f(硅胶，氯仿)＝0.90；IR(ATR)：

2953.2m，2922.7s，2853.1m，1690.6s，1655.7s，1640.2s，1624.2s，1607.6w，1591.4s，1527.4w，1507.9w，1458.7w，1432.3w，1411.5w，1379.2w，1343.4s，1343.4m，1248.2m，1220.4w，1179.01 10w，1120.0wm，974.1m，872.0w，852.3m，810.3m，749.3m，727.9w，632.3w，581.2w cm^-1；¹H NMR(300MHz，CDCl₃，25℃)：δ＝0.81-0.87(m，12H，CH₃)，1.27-1.50(m，32H，CH₂)，1.89-2.04(m，4H，β-CH₂)，2.26-2.44(m，4H，β-CH₂)，5.20-5.34(m，2H，CH-N)，7.52-7.64(m，2H，CH_芳基)，7.81-8.00(m，3H，CH_芳基)，8.32-8.37(m，2H，CH_芳基)，8.46-8.72(m，6H，H_苝)，10.61(d，1H，³J＝8.2Hz)，11.54ppm(s，1H，N-H)；¹³C NMR(151MHz，CDCl₃，25℃)：δ＝14.1，22.6，27.0，29.3，31.8，32.5，54.6，120.9，122.2，122.4，123.0，123.3，124.0，124.8，125.2126.4，126.4，127.2，127.6，128.0128.3，128.9，129.0，129.2，130.1，130.4，130.8，139.9，132.9，134.5，134.6，134.62，139.1，143.8，157.1，163.7，164.7，164.8ppm；UV/可见光谱(CHCl₃)：λ_max(E_rel)＝384.4(0.14)，451.8(0，20)，476.6(0.23)，507.5(0.19)，545.6(0.54)，591.2(1.00)；荧光(CHCl₃)：λ_max(I_rel)＝603.0(1.00)，655.5(0.46)；荧光量子产率(CHCl₃，λ_exc＝472nm，E_472nm＝0.159cm^-1，参比：(1a)，Φ＝1.00)：1.00；HMRS(C₆₁H₆₈N₄O₄)：计算值m/z：920.524，测得m/z 920.522；Δ＝-0.002。

实施例3：2，10-双(1-己基庚基)-6-(4-溴代苯基)[1，3]二氮杂

[4’，5’，6’：4，5]菲并[2，1，10-def::7，8，9-d’e’f’]二异喹啉-1，3，9，11(2H，5H，9H，11H，-四酮(2c)。如实施例1所述，将N，N’-双(1-己基庚基)苝-3，4：9，10-四羧酰亚胺((1a)，100mg，0.264mmol)，NaNH₂(1.00g，2.56mmol)和4-溴代苄腈(10g)进行转化并且进行处理。产量：97mg(77％)的紫色着色剂；m.p.＞300℃；R_f(硅胶，氯仿)＝0.80，IR(ATR)：

2952.5m，2923.3s，2854.8m，1690.2s，1641.2s，1623.1s，1591.6s，1531.7w，1481.0w，1467.0w，1434.22.6w，1411.3w，1387.0w，1343.7s，1331.0s，1255.4m，1219.6w，1179.8w，1119.8w，1071.9w，1008.7m，871.3w，809.0m，772.0w，748.5m，724.1w，596.2w cm^-1；¹H NMR(600MHz，CDCl₃，25℃)：δ＝0.81-0.89(m，12H，CH₃)，1.22-1.39(m，32H，CH₂)，1.87-1.97(m，4H，β-CH₂)，2.25-2.36(m，4H，β-CH₂)，5.18-5.31(m，2H，CH-N)，7.81-7.83(m，2H，CH_芳基)，8.23-8.25(m，2H，CH_芳基)，8.65-8.84(m，6H，H_苝)，10.78(d，1H，³J＝8.2Hz)，11.52ppm(s，1H，N-H)；¹³C NMR(151MHz，CDCl₃，25℃)：δ＝14.1，22.6，27.0，29.3，31.8，32.4，54.6，121.4，122.8，123.7，126.7，126.7，127.0，127.2，129.1，129.2，132.8，143.9ppm；UV/可见光谱(CHCl₃)：λ_max(ε)＝378.9(9540)，399.0(8870)，441.3(14100)，465.0(15400)，505.8(15000)，542.9(46600)，587.5(89400)；荧光(CHCl₃)：λ_max(I_rel)＝599.8(1.00)，653.5(0.42)；荧光量子产率(CHCl₃，λ_exc＝495nm，E_495nm＝0.053cm^-1，参比：(1a)，Φ＝1.00)：1.00，HMRS(C₅₇H₆₅BrN₄O₄)：计算值m/z 950.431，测得m/z：950.429，Δ＝-2mmu；C₅₇H₆₅BrN₄O₄(950.1)：计算值C 72.06，H 6.90，N 5.90；测得C 71.79，H 6.73，N 5.88。

实施例4：10-双[1-(1-甲基乙基)-2-甲基丙基]-6-苯基[1，3]二氮杂[4’，5’，6’：4，5]菲并[2，1，10-def::7，8，9-d’e’f’]二异喹啉-1，3，9，11(2H，5H，9H，11H)-四酮(2b)。如实施例1所述，将N，N’-双[1-(1-甲基乙基)-2-甲基丙基]苝-3，4：9，10-四羧酰亚胺((1b)，1.30g，1.85mmol)、NaNH₂(1.30g，33.3mmol)和苄腈(250g)进行转化并后处理。产量670mg(43％)的金属光泽的紫色着色剂；m.p.＞300℃；R_f(硅胶，氯仿)＝0.25；IR(ATR)：

2962.1m，2923.5m，2872.3m，1698.7m，1683.5m，1659.4m，1639.5s，1628.5s，1608.2m，1591.9s，1566.2w，1532.8w，1487.6w，1457.0w，1433.1w，1411.6w，1382.6w，1332.0s，1306.2m，1252.1m，1212.4w，1167.3w，1123.5w，1100.3w，1052.2w，924，4w，904.0w，872.0w，844.1w，811.9m，775.6w，751.3m，684.0w，585.4w cm^-1；¹H NMR(600MHz，CDCl₃，25℃)：δ＝0.97-1.01(m，12H，CH₃)，1.14-1.18(m，12H，CH₃)，2.72-2.83(m，4H，β-CH)，4.77-4.88(m，2H，CH-N)，7.67-7.69(m，3H，CH_芳 _基)，8.36-8.38(m，2H，CH_芳基)，8.62-8.84(m，6H，H_苝)，10.79-10.83(m，1H，CH_苝)，11.57-11.59ppm(m，1H，N-H)；¹³C NMR(151MHz，CDCl₃，25℃)：δ＝20.7，21.9，22.0，29.2，29.4，65.0，65.1，121.2，121.3，122.3，122.4，122.7，122.8，123.0，123.1，123.6，125.1，125.2，125.3，125.4，126.6，126.7，127.7，127.8，128.2，129.2，129.4，129.5，130.6，130.7，131.3，131.9，132.2，132.6，134.8，134.9，135.0，135.3，139.1，139.4，144.0，157.4，164.2，164.4，164.5，165.4，165.5，166.3ppm；UV/可见光谱(CHCl₃)：λ_max(E_rel)＝379.7(0.10)，397.5(0.10)，439.1(0.15)，463.5(0.17)，504.4(0.19)，542.2(0.52)，586.7(1.00)；荧光(CHCl₃)：λ_max(I_rel)＝599.0(1.00)，650.3(0.43)；荧光量子产率(CHCl₃，λ_exc＝495nm，E_495nm＝0.053cm^-1，参比：(1a)，Φ＝1.00)：1.00；HMRS(C₄₅H₄₂N₄O₄)：计算值m/z：702.320，测得m/z：702.319，Δ＝-0.001；C₄₅H₄₂N₄O₄(702.8)：计算值C 76.90，H 6.02，N 7.97；测得C 76.55，H 5.91，N 7.94。

实施例5：2，10-双(1-己基庚基)-6-(4-甲氧基苯基)[1，3]二氮杂

[4’，5’，6’：4，5]菲并[2，1，10-def::7，8，9-d’e’f’]二异喹啉-1，3，9，11(2H，5H，9H，11H)-四酮(2d)。如实施例1所述，将N，N’-双(1-己基庚基)苝-3，4：9，10-四羧酰亚胺((1a)，500mg，0.660mmol)、NaNH₂(500mg，12.8mmol)和4-甲氧基苄腈(20g)进行转化并且进行处理。产量137mg(23％)的金属光泽的紫色着色剂；m.p.＞300℃；R_f(硅胶，氯仿)＝0.80；IR(ATR)：2951.8m，2921.6s，2853.3m，1687.4s，1654.2s，1638.8s，1622.0s，1608.2s，1591.2s，1489.7w，1466.1w，1433.9w，1411.8w，1393.2w，1373.5w，1342.3s，1329.9s，1301.5m，1250.6s，1219.4w，1172.3w，1120.0w，1058.3w，1029.0w，840.2w，832.2m，809.0m，749.2m，726.8w cm^-1；¹HNMR(300MHz，CDCl₃，25℃)：δ＝0.81-0.85(m，12H，CH₃)，1.23-1.40(m，32H，CH₂)，1.86-1.97(m，4H，β-CH₂)，2.24-2.37(m，4H，β-CH₂)，3.99(s，3H，CH₃)，5.18-5.30(m，2H，CH-N)，7.14(d，2H，³J＝8.8Hz，CH_芳基)，8.22(d，2H，³J＝8.7Hz，CH_芳基)，8.38-8.68(m，6H，H_苝)，10.57(d，1H，³J＝8.1Hz)，11.30ppm(s，1H，N-H)；UV/可见光谱(CHCl₃)：λ_max(ε)＝380.0(7610)，399.0(7490)，465.1(15700)，482.1(19800)，511.8(16300)，548.1(41100)，592.7(73500)；荧光量子产率(CHCl₃，λ_exc＝465nm，E_465nm＝0.00434cm^-1，参比：(1a)，Φ＝1.00)：1.00；HMRS(C₅₈H₆₉N₄O₅)：计算值m/z：901.528；测得m/z：901.530，Δ＝2mmu；C₅₈H₆₉N₄O₅(901.2)：计算值C 77.30，H 7.61，N 6.22；测得C 77.34，H 7.78，N 6.09％。

实施例6：2，10-双(1-己基庚基)-5-甲基-6-苯基[1，3]二氮杂

[4’，5’，6’：4，5]菲并[2，1，10-def::7，8，9-d’e’f’]二异喹啉-1，3，9，11(2H，5H，9H，11H)-四酮(4a)。将实施例1的2，10-双(1-己基庚基)-6-苯基[1，3]二氮杂

[4’，5’，6’：4，5]菲并[2，1，10-def::7，8，9-d’e’f’]二异喹啉-1，3，9，11(2H，5H，9H，11H)-四酮(2a)(100mg，0.115mmol)溶解在THF(30mL)中，并与水性KOH(10％，2.5mL)混合，搅拌直到颜色变蓝，逐滴加入硫酸二甲酯(0.3ml，小心：有毒)混合，在室温下搅拌3小时，加入水(100mL)混合，抽吸过滤，用甲醇来洗涤，并通过柱色谱提纯。产量90mg(88％)的紫色着色剂，m.p.＞300℃，R_f(硅胶，氯仿)＝0.80；IR(ATR)：

2922.3s，2854.5m，1688.8s，1645.9s，1588.8s，1528.5w，1486.3w，1462.8w，1424.1w，1404.1w，1332.2s，1253.5m，1219.9w，1179.2w，1099.5w，1023.2m，1016.0w，871.3w，808.0m，772.5w，746.0m，700.3w，600.0w cm^-1；¹H NMR(300MHz，CDCl₃，25℃)：δ＝0.81-0.84(m，12H，CH₃)，1.23-1.39(m，32H，CH₂)，1.87-1.93(m，4H，β-CH₂)，2.26-2.33(m，4H，β-CH₂)，4.01(s，3H，CH₃)，5.19-5.24(m，2H，CH-N)，7.67-7.72(m，3H，CH_芳基)，8.09-8.10(m，2H，CH_芳基)，8.56-8.72(m，6H，H_苝)，10.74ppm(d，1H，³J＝8.2Hz)；¹³C NMR(151MHz，CDCl₃，25℃)：δ＝14.0，22.6，27.0，29.3，31.8，32.4，39.0，54.6，121.1，121.1，122.4，122.4，123.4，126.7，127.7，129.0，129.0，129.1，130.4，131.0，131.4，134.6，144.2，163.0，163.9，165.0ppm；UV/可见光谱(CHCl₃)：λ_max(E_rel)＝377.5(0.11)，394.5(0.11)，437.6(0.13)，502.9(0.18)，540.2(0.53)，584.8(1，00)；荧光(CHCl₃)：λ_max(I_rel)＝599.0(1.00)，650.0(0.44)；荧光量子产率(CHCl₃，λ_exc＝490nm，E_490nm＝0.0094cm^-1，参比：(1a)，Φ＝1.00)：1.00；HMRS(C₅₈H₆₈N₄O₄)：计算值m/z：884.524；测得m/z：884.522；Δ＝-0.002。

实施例7：2，10-双[1-(1-甲基乙基)-2-甲基丙基]-5-甲基-6-苯基[1，3]二氮杂

[4’，5’，6’：4，5]菲并[2，1，10-def::7，8，9-d’e’f’]二异喹啉-1，3，9，11(2H，5H，9H，11H)-四酮(4b)。类似于实施例6，将实施例4的2，10-双[1-(1-甲基乙基)-2-甲基丙基]-6-苯基[1，3]二氮杂

[4’，5’，6’：4，5]菲并[2，1，10-def::7，8，9-d’e’f’]二异喹啉-1，3，9，11(2H，5H，9H，11H)-四酮(2b)(500mg，0.711mmol)进行转化，并且进行处理，产量450mg(88％)的金属光泽的紫色着色剂。m.p.＞300℃；R_f(硅胶，CHCl₃)＝0.22；HMRS(C₄₆H₄₄N₄O₄)：计算值m/z：716.335；测得m/z：716.335，Δ＝0.000mmu。

实施例8：8，15-双(1-己基庚基)菲[2，1，10-def:7，8，9-d’e’f’]-2，5-二苯基-1，6，10，15-四氢化酰亚胺[4，5-h：4’，5’-h’]二异喹啉-7，9，14，16-四酮。将N，N’-双(1-己基庚基)苝-3，4：9，10-四羧酰亚胺((1a)，1.00g，1.32mmol)和NaNH₂(1.00g，25.6mmol)悬浮在苄腈(250mL)中，加热到165℃(蓝色)，在3小时后再次冷却，通过用2N水性HCl和CHCl₃(300mL)的1∶1混合物一起进行振荡来萃取，通过硫酸镁进行干燥，在12mbar下用旋转蒸发仪进行浓缩，然后在良好真空下除去苄腈，在CHCl₃中收取，过滤并以使用硅胶和作为洗提剂的氯仿的柱色谱提纯。第一绿色部分：2，9-双(1-己基庚基)双[1，3]二氮杂

[4’，5’，6’：1，12；4”，5”，6”：6，7]苝并[3，4-cd：9，10-c’d’]二吡啶-1，3，9，11(2H，5H，10H，13H)-四酮。产量40mg(4％)的黑色染料，m.p.：＞250℃。R_f(硅胶，氯仿)＝0.88。第二部分：2，10-双(1-己基庚基)-6-苯基[1，3]二氮杂

[4’，5’，6’：4，5]菲并[2，1，10-def::7，8，9-d’e’f’]二异喹啉-1，3，9，11(2H，5H，9H，11H)-四酮。产量409mg(36％)的金属光泽的式(8)的紫色染料。m.p.＞250℃。R_f(硅胶，氯仿)＝0.85。第三部分：8，15-双(1-己基庚基)菲[2，1，10-def：7，8，9-d’e’f’]-2，5-二苯基-1，6，10，15-四氢酰亚胺[4，5-h：4’，5’-h’]二异喹啉-7，9，14，16-四酮(8，15-bis(1-hexylheptyl)phenanthra[2，1，10-def：7，8，9-d’e’f’]-2，5-diphenyl-1，6，10，15-tetrahydroimidizo[4，5-h：4’，5’-h’]diisoquinoline-7，9，14，16-tetraone)。产量180mg(18％)的绿黑色染料，m.p.＞300℃。R_f(硅胶，氯仿)＝0.23。IR(ATR)：

2952.9m，2920.8s，2853.6m，1685.1m，1639.5s，1593.9s，1582.7s，1545.9w，1486.1w，1456.3w，1429.2w，1402.4w，1381.5w，1349.0m，1325.2m，1304.9m，1290.2m，1242.9s，1173.7m，1127.5w，1026.1w，974.3w，879.7w，839.5w，810.7m，774.0w，753.0w，728.1w，701.4w，684.8，624.9w cm^-1。¹H NMR(600MHz，CDCl₃，25℃)：δ＝0.83(t，12H，³J＝7.0Hz，CH₃)，1.24-1.42(m，32H，CH₂)，1.93-2.02(m，4H，β-CH₂)，2.28-2.39(m，4H，β-CH₂)，5.26-5.33(m，2H，CH-N)，7.49-7.54(m，4H，CH_芳基)，7.65-7.69(m，2H，CH_芳基)，8.20-8.80(m，4H，CH_芳基)，8.69-8.80(m，4H，H_苝)，18.13ppm(s，1H，N-H)。¹³C NMR(150MHz，CDCl₃，25℃)：δ＝14.1，22.6，27.2，29.3，29.4，31.8，32.5，54.6，54.9，121.8，124.4，127.3，128.6，129.3，132.2，139.3，163.9，164.9ppm。UV/可见光谱(CHCl₃)：λ_max (E_rel)＝390.0(0.15)，435.0(0.23)，486.0(0.11)，524.0(0.12)，555.0(0.17)，598.0(0.52)，651.0(1.00)。荧光(CHCl₃)：λ_max(I_rel)＝670.0(1.00)，735.1(0.33)nm。荧光量子产率(CHCl₃，λ_exc＝598nm，E_589nm＝0.0249cm^-1，参比：(1a)，1.00)：0.80。MS(DEI⁺/70eV)：m/z(％)＝989.5(9)，988.5(37)[M⁺+2H]，987.5(82)[M⁺+H]，986.5(100)[M⁺]，805.4(13)，624.1(31)，623.1(65)，622.1(32)，594.1(23)。C₆₄H₇₀N₆O₄(987.3)：计算值C 77.86，H 7.15，N 8.51；测得C 77.83，H 7.08，N 8.47。

实施例9：2，10-双(1-己基庚基)-6-(2-溴代苯基)[1，3]二氮杂

[4’，5’，6’：4，5]-菲并[2，1，10-def::7，8，9-d’e’f’]二异喹啉-1，3，9，11(2H，5H，9H，11H)-四酮。将N，N’-双(1-己基庚基)苝-3，4：9，10-四羧酰亚胺(150mg，0.199mmol)和NaNH₂(150mg，3.85mmol)悬浮在邻溴代苄腈(10g)中，并类似于2，10-双(1-己基庚基)-6-苯基[1，3]二氮杂

[4’，5’，6’：4，5]菲并[2，1，10-def::7，8，9-d’e’f’]二异喹啉-1，3，9，11(2H，5H，9H，11H)-四酮来进行转化和后处理，通过柱色谱(硅胶，氯仿和异己烷(3∶1))提纯。产量91mg(48.4％)的式(8)的紫色染料，m.p.＞250℃。R_f(硅胶，氯仿)＝0.80。¹H NMR(300MHz，CDCl₃，25℃)：δ＝0.80-0.93(m，12H，CH₃)，1.18-1.48(m，32H，CH₂)，1.83-2.02(m，4H，β-CH₂)，2.20-2.43(m，4H，β-CH₂)，5.15-5.35(m，2H，CH-N)，7.52(t，1H，³J＝7.6Hz，CH_芳基)，7.69(t，1H，³J＝7.6Hz，CH_芳基)，7.87(d，1H，³J＝7.6Hz，CH_芳基)，8.60-8.88(m，6H，CH_苝)，10.79(d，1H，³J＝7.8Hz，CH_苝)，12.41ppm(s，1H，N-H)。UV/可见光谱(CHCl₃)：λ_max(ε)＝380.3(9280)，397.1(10070)，438.8(13350)，461.2(13030)，505.5(16430)，542.9(47470)，588.1(86950)。荧光(CHCl₃)：λ_max(I_rel)＝601.5(1.00)，654.1(0.45)。荧光量子产率(CHCl₃，λ_exc＝542nm，E_542nm＝0.0097cm^-1，参比：(1a)，1.00)：1.00。HRMS(C₅₇H₆₅ ⁷⁹BrN₄O₄)：计算值m/z＝948.4189；测得m/z＝948.4154，δ＝-0.0035。C₅₇H₆₅BrN₄O₄(950.1)：计算值C 72.06，H 6.90，N5.90；测得C 71.91，H 6.76，N 5.67。

实施例10：2，10-双(1-己基庚基)-6-(3-溴代苯基)[1，3]二氮杂[4’，5’，6’：4，5]-菲并[2，1，10-def::7，8，9-d’e’f’]二异喹啉-1，3，9，11(2H，5H，9H，11H)-四酮。将N，N’-双(1-己基庚基)苝-3，4：9，10-四羧酰亚胺(200mg，0.265mmol)和NaNH₂(200mg，5.13mmol)悬浮在间溴代苄腈(10g)中，并类似于2，10-双(1-己基庚基)-6-苯基[1，3]二氮杂[4’，5’，6’：4，5]菲并[2，1，10-def::7，8，9-d’e’f’]二异喹啉-1，3，9，11(2H，5H，9H，11H)-四酮进行转化和后处理，通过柱色谱(硅胶，氯仿和异己烷(3∶1))提纯。产量107mg(42.4％)的式(8)的紫色染料，m.p.＞250℃。R_f(硅胶，氯仿)＝0.80。¹H NMR(400MHz，CDCl₃，25℃)：δ＝0.74-0.87(m，12H，CH₃)，1.13-1.45(m，32H，CH₂)，1.82-2.00(m，4H，β-CH₂)，2.20-2.37(m，4H，β-CH₂)，5.14-5.31(m，2H，CH-N)，7.53(t，1H，³J＝7.9Hz，CH_芳基)，7.77(ddd，1H，³J＝8.0Hz，⁴J＝1.8Hz，⁴J＝0.8Hz，CH_芳基)，8.25(d，1H，³J＝7.6Hz，CH_芳基)，8.50-8.81(m，6H，CH_苝)，10.64(d，1H，³J＝8.2Hz，CH_苝)，11.48ppm(s，1H，N-H)。¹³CNMR(150MHz，CDCl₃，25℃)：δ＝14.3，22.8，27.2，29.5，31.8，32.0，32.7，54.9，121.5，123.0，123.8，123.8，125.7，125.8，126.5，126.8，129.9，129.3，1230.4，130.6，131.0，131.2，132.6，134.8，135.2，135.5，139.0，139.2，143.7，155.8，164.0，165.0ppm。UV/可见光谱(CHCl₃)：λ_max(E_rel)＝378.6(0.10)，399.1(0.10)，437.2(0.13)，461.4(0.13)，504.6(0.16)，542.7(0.51)，587.4(1.00)。荧光(CHCl₃)：λ_max(I_rel)＝595.8(1.00)，648.8(0.42)。荧光量子产率(CHCl₃，λ_exc＝542nm，E_542nm＝0.0068cm^-1，参比：(1a)，1.00)：0.99。HRMS(C₅₇H₆₅ ⁷⁹BrN₄O₄)：计算值m/z＝948.4189；测得m/z＝948.4177，Δ＝-0.0012。

实施例11：2，10-双(1-己基庚基)-6-(4-di甲基氨基苯基)[1，3]二氮杂

[4’，5’，6’-d”，e”，f”]菲[2，1，10-def：7，8，9-d’e’f’]-2，5，9，11-四氢化-二异喹啉-1，3，9，11-四酮。将N，N’-双(1-己基庚基)苝-3，4：9，10-四羧酰亚胺(200mg，0.26mmol)和NaNH₂(200mg，5.13mmol)悬浮在4-二甲基氨基苄腈(10g)中，类似于2，10-双(1-己基庚基)-6-苯基[1，3]二氮杂

[4’，5’，6’：4，5]菲并[2，1，10-def::7，8，9-d’e’f’]二异喹啉-1，3，9，11(2H，5H，9H，11H)-四酮进行转化和后处理，通过柱色谱(硅胶，氯仿)提纯。将式(8)的染料溶解在氯仿中，并用甲醇沉淀。产量23mg(12％)的金属光泽的紫色染料，m.p.＞300℃。R_f(硅胶，氯仿)＝0.70。IR(ATR)：

3096.0w，2952.8s，2921.7s，2853.8s，2364.3w，1691.1m，1639.8s，1626.6s，1607.3s，1590.8s，1493.2m，1470.3m，1434.2m，1413.5m，1365.8m，1343.8s，1306.2m，1255.9s，1219.9m，1196.3m，1121.0m，1103.5m，1058.3m，1038.2w，949.8w，871.3w，809.8m，751.4w，619.1w，581.6w cm^-1。¹H NMR(600MHz，CDCl₃，25℃)：δ＝0.82-0.87(m，12H，CH₃)，1.25-1.46(m，32H，CH₂)，1.88-1.99(m，4H，β-CH₂)，2.25-2.35(m，4H，β-CH₂)，3.17(s，6H，NCH₃)，5.21-5.31(m，2H，CH-N)，6.87(d，2H，³J＝8.2Hz，CH_芳基)，8.15(d，2H，³J＝8.2Hz，CH_芳基)，8.46-8.73(m，5H，H_苝)，10.65(d，1H，³J＝8.1Hz)，11.25ppm(s，1H，N-H)。¹³C NMR(150MHz，CDCl₃，25℃)：δ＝14.1，14.1，22.6，27.0，29.3，31.8，31.8，32.5，40.4，54.6，112.1，120.8，122.1，123.4，126.1，126.6，129.2，129.3，130.0，130.8，134.7，134.9，135.0，144.8，152.6，161.8，164.0，165.0ppm。UV/可见光谱(CHCl₃)：λ_max(E_max)＝396.0(0.20)，513(sh，0.67)，544(1.0)，594(sh，0.91)，616nm(0.98)。荧光(CHCl₃)：λ_max＝740.2nm。荧光量子产率(CHCl₃，λ_exc＝465nm，E_465nm＝0.0476cm^-1，参比：(1a)，Φ＝1.00)：0.72。HRMS(C₅₉H₇₁N₅O₄)：计算值m/z：＝913.550；测得m/z＝913.549，Δ＝-0.0010。

实施例12：2，10-双(1-己基庚基)-6-(2，4-双甲氧基苯基)[1，3]二氮杂

[4’，5’，6’-d”，e”，f”]菲[2，1，10-def：7，8，9-d’e’f’]-2，5，9，11-四氢-二异喹啉-1，3，9，11-四酮。将N，N’-双(1-己基庚基)苝-3，4：9，10-四羧酰亚胺(200mg，0.265mmol)和NaNH₂(200mg，5.13mmol)在100℃下溶解在2，4-双甲氧基苄腈(10g)中，并类似于2，10-双(1-己基庚基)-6-苯基[1，3]二氮杂

[4’，5’，6’：4，5]菲并[2，1，10-def::7，8，9-d’e’f’]二异喹啉-1，3，9，11(2H，5H，9H，11H)-四酮进行转化和后处理，通过柱色谱(硅胶，氯仿)提纯。产量80mg(32.4％)的金属光泽的式(8)的紫色染料。m.p.＞300℃。R_f(硅胶，氯仿)＝0.38。UV/可见光谱(CHCl₃)：λ_max(E_rel)＝396.9(0.14)，464.3(0.29)，491.4(0.37)，560.3(0.62)，603.5(1.00)。荧光(CHCl₃)：λ_max(I_rel)＝634.2(1.00)，684.6(0.66)。荧光量子产率(CHCl₃，λ_exc＝560nm，E₅₆₀ _nm＝0.01088cm^-1，参比：(1a)，Φ＝1.00)：0.96。¹H NMR(400MHz，CDCl₃，25℃)：δ＝0.77-0.87(m，12H，CH₃)，1.17-1.43(m，32H，CH₂)，1.81-1.98(m，4H，β-CH₂)，2.20-2.40(m，4H，β-CH₂)，3.96(s，3H，OCH₃)，4.15(s，3H，OCH₃)，5.15-5.30(m，2H，CH-N)，6.61(d，2H，³J＝1.8Hz，CH_芳基)，6.80(d，2H，³J＝9.1Hz，CH_芳基)，8.50-8.79(m，6H，H_苝)，10.60-10.72(br，1H)，12.13-12.24ppm(br，1H，N-H)。¹³C NMR(100MHz，CDCl₃，25℃)：δ＝14.3，22.9，27.3，29.5，32.0，32.7，54.8，56.0，56.5，98.9，106.8，109.8，121.2，122.4，123.6，126.3，126.9，129.4，130.2，130.5，133.2，135.0，135.4，143.7，159.9，164.5，165.4ppm。HRMS(C₅₉H₇₀N₄O₆)：计算值m/z＝930.5295；测得m/z＝930.5289，Δ＝-0.0006。

实施例13：2，10-双(1-己基庚基)-6-(3，4-双甲氧基苯基)-[1，3]二氮杂

[4’，5’，6’-d”，e”，f”]菲[2，1，10-def：7，8，9-d’e’f’]-2，5，9，11-四氢化-二异喹啉-1，3，9，11-四酮。将N，N’-双(1-己基庚基)苝-3，4：9，10-四羧酰亚胺(0.240g，0.317mmol)和NaNH₂(0.200g，5.13mmol)在100℃下溶解在2，4-双甲氧基苄腈(10g)中，并类似于2，10-双(1-己基庚基)-6-苯基[1，3]二氮杂

[4’，5’，6’：4，5]菲并[2，1，10-def::7，8，9-d’e’f’]二异喹啉-1，3，9，11(2H，5H，9H，11H)-四酮进行转化(反应时间4.5小时)和后处理，并通过柱色谱(硅胶，氯仿)提纯。产量：118mg(39.9％)的金属光泽的式(8)的紫色染料，m.p.＞300℃。R_f(硅胶，氯仿)＝0.38。¹H NMR(600MHz，CDCl₃，25℃)：δ＝0.78-0.85(m，12H，CH₃)，1.17-1.44(m，32H，CH₂)，1.83-1.98(m，4H，β-CH₂)，2.21-2.34(m，4H，β-CH₂)，4.04(s，3H，OCH₃)，4.11(s，3H，OCH₃)，5.15-5.28(m，2H，CH-N)，7.07(d，2H，³J＝8.4Hz，CH_芳基)，7.78-7.87(m，2H，CH_芳基)，8.44-8.75(m，5H，H_苝)，10.63-10.68(br，1H)，11.35ppm(s，1H，N-H)。¹³C NMR(100MHz，CDCl₃，25℃)：δ＝14.3，14.3，22.8，22.8，27.2，27.3，27.4，32.5，32.7，32.8，54.8，54.9，56.5，56.5，103.4，104.2，111.6，121.0，121.3，121.5，122.7，123.6，126.6，126.8，129.4，130.6，144.3，150.0，153.0，157.7，164.1，165.3，166.0ppm。UV/可见光谱(CHCl₃)：λ_max(E_rel)＝500.9(0.29)，549.4(0.58)，593.7(1.00)。荧光(CHCl₃)：λ_max(I_rel)＝614.8(1.00)，665.7(0.61)。荧光量子产率(CHCl₃，λ_exc＝549nm，E_549nm＝0.008146cm^-1，参比：(1a)，Φ＝1.00)：1.00。HRMS(C₅₉H₇₀N₄O₆)：计算值m/z＝930.5295；测得m/z＝930.5284，Δ＝-0.0011。C₅₉H₇₀N₄O₆(931.2)：计算值C 76.10，H 7.58，N 6.02；测得C 75.66，H 7.38，N 5.90。

实施例14：在二氯甲烷中的四氧化二氮：在圆底烧瓶中，将固态硝酸铅(II)(100g，302mmol)用本生灯进行强热，形成的亚硝气通入含有二氯甲烷(1000mL)的贮存瓶中，直到二氯甲烷溶液达到饱和。该试剂将用于下列实施例中的备选合成路径中。

实施例15：1-硝基-N，N’-双(1-己基庚基)苝-3，4：9，10-双(二羰基酰亚胺)。首先将N，N’-双(1-己基庚基)苝-3，4：9，10-四羧酰亚胺(1a，3.00g，3.97mmol)加入到二氯甲烷(200mL)中，与甲磺酸(2mL，30.8mmol)(过量催化剂)混合，在室温下，边搅拌，边逐滴加入足够量的在二氯甲烷中的四氧化二氮饱和溶液(根据实施例14)混合，直到通过薄层色谱(硅胶，氯仿)显示出完全的转化(溶液颜色变为暗红色)，用蒸馏水(100mL)进行清洗，通过硫酸镁进行干燥，在旋转蒸发仪上进行浓缩，用少量氯仿溶解，并通过柱色谱(硅胶，二氯甲烷)提纯。产量2.41g(76％)的暗红色金属光泽固体，m.p.120℃。R_f(硅胶/CHCl₃)：0.80。IR(ATR)：

2955s，2927s，2857s，1703s，1661s，1596s，1537s，1457m，1427m，1405s，1337s，1251s，1209w，1179m，1112w，973w，920w，855w，812m，746cm^-1m。¹H NMR(300MHz，CDCl₃，25℃)：δ＝0.83(t，6H，³J＝7.0Hz，CH₃)，1.21-1.38(m，16H，CH₂)，1.85-1.91(m，2H，β-CH₂)，2.22-2.28(m，2H，β-CH₂)，5.10-5.20(m，2H，α-CH₂)，8.25(d，³J＝8.1Hz，1H，H_苝)，8.59(d，³J＝8.1Hz，1H，H_苝)，8.71-8.77(m，5H，H_苝)。UV/可见光谱(CHCl₃)：λ_max(E_rel)＝490(0.67)，523nm(1.0)。

实施例16：1-氨基-N，N’-双(1-己基庚基)苝-3，4：9，10-双(二羰基酰亚胺)。

将实施例15的1-硝基-N，N’-双(1-己基庚基)苝-3，4：9，10-双(二羰基酰亚胺)(2.41g，3.01mmol)溶解在THF(100mL)中(暗红溶液)，加入铁粉(350mg，6.27mmol)和浓盐酸(11mL)混合，并边搅拌边在回流下加热30分钟(10分钟后，颜色从暗红变为暗蓝)，让其冷却，用蒸馏水(500mL)进行沉淀，抽吸过滤，用少量氯仿溶解，通过柱色谱(硅胶，氯仿)提纯，并蒸发来浓缩。产量2.08g(72.1％)的极细无规固体，m.p.92-94℃。R_f(硅胶/CHCl₃)：0.30。IR(ATR)：

3242m，3047w，2954s，2926s，2856s，1694s，1653s，1616m，1590s，1573m，1510m，1463m，1429s，1397m，1373m，1339s，1311m，1269m，1252m，1178m，1122w，1084m，1062w，979w，846w，809m，750w，725cm^-1w。¹H NMR(300MHz，CDCl₃，25℃)：δ＝0.83(t，6H，³J＝7.0Hz，CH₃)，1.21-1.38(m，16H，CH₂)，1.85-1.91(m，2H，β-CH₂)，2.22-2.28(m，2H，β-CH₂)，5.10-5.20(m，4H，α-CH₂，NH₂)，8.17(s，1H，H_苝)，8.49-8.55(m，3H，H_苝)，8.64(s，2H，H_苝)，8.87ppm(d，³J＝8.1Hz，1H，H_苝)。UV/可见光谱(CHCl₃)：λ_max(E_rel)＝420(0.32)，571nm(1.00)。荧光(CHCl₃)：λ_max＝684nm。

实施例17：1-苯甲酰氨基-N，N’-双(1-己基庚基)苝-3，4：9，10-四羧酰亚胺。将实施例16的1-氨基-N，N’-双(1-己基庚基)苝-3，4：9，10-双(二羰基酰亚胺)(240mg，0.31mmol)溶解在二噁烷(60mL)中，逐滴加入在二噁烷(10mL)中的苯甲酰氯(1.00g，7.10mmol)混合，在100℃下回流搅拌7小时(2小时后，再次加入相同量的苯甲酰氯(通过TLC手段观察反应终点)，过滤，通过柱色谱(硅胶，氯仿，红色的初级馏分由起始物组成，粉红色主要部分)提纯，用旋转蒸发仪进行浓缩，用少量氯仿收取，用甲醇进行沉淀，抽吸过滤并在110℃下在干燥柜中干燥。产量125mg(46％)的式(7)的粉色染料，m.p.＞300℃。R_f(硅胶，CH₂Cl₂)＝0.53。IR(ATR)：

2952.1m，2921.4s，2853.3m，1697.0s，1654.9s，1591.4m，1527.1w，1503.1w，1482.2w，1466.4m，1455.4m，1407.9m，1362.2w，1326.9s，1267.5m，1246.2m，1175.6m，1106.9w，1025.0w，971.7w，940.7w，896.9w，845.5w，809.2m，745.5w，702.2w，686.8w，614.9w cm^-1。¹H NMR(600MHz，CDCl₃，25℃)：δ＝0.82(t，³J_H，H＝7.0Hz，12H，CH₃)，1.16-1.35(m，33H，CH₂和NH)，1.79-1.85(m，4H，β-CH₂)，2.15-2.25(m，4H，β-CH₂)，5.10-5.19(m，2H，α-CH)，7.59(t，³J＝7.7Hz，2H，苯基)，8.04(d，³J＝7.3Hz，1H，苯基)，8.45(s，2H，苯基)，8.52(d，³J＝7.9Hz，1H，H_苝)，8.60-8.64(m，2H，苯基)，8.79(s，1H，CH_苝)，8.97-8.99ppm(m，2H，CH_苝)。¹³C NMR(150MHz，CDCl₃，25℃)：δ＝14.0，22.6，26.9，29.2，31.7，31.8，32.3，54.8，54.9，122.5，123.7，125.6，127.0，127.5，128.0，129.2，132.9，133.2，134.3，134.3，135.2，135.2，165.8ppm。UV/可见光谱(CHCl₃)：λ_max(E_rel)＝274(0.51)，313(0.29)，380(0.12)，419(0.12)，498(0.71)，531nm(1.00)。荧光(CHCl₃)：λ_max＝599nm。荧光量子产率(CHCl₃，λ_exc＝500nm，E_500nm＝0.01835cm^-1，参比：(1a)，1.00)：0.813。HRMS(C₅₇H₆₇N₃O₅)：计算值m/z＝873.508；测得m/z＝873.508，Δ＝0.0000。C₅₇H₆₇N₃O₅(874.16)：计算值C 78.32，H 7.73，N 4.81；测得C 77.97，H 7.43，N 4.73。

实施例18：2，10-双(1-己基庚基)-6-苯基[1，3]二氮杂[4’，5’，6’-d”，e”，f”]菲[2，1，10-def：7，8，9-d’e’f’]-2，5，9，11-四氢二异喹啉-1，3，9，11-四酮。将1-苯甲酰氨-N，N’-双(1-己基庚基)苝-3，4：9，10-四羧酸3，4-酐9，10-酰亚胺(100mg，0.110mmol)和NaNH₂(100mg，2.56mmol)悬浮在苄腈(250mL)中，加热到165℃(蓝色)，3小时后再次冷却，通过用HCl溶液(2N)和CHCl₃(300mL)的1∶1混合物一起进行振荡来萃取，除去CHCl₃，在减压下通过蒸馏除去苄腈，用少量CHCl₃收取，过滤并通过柱色谱(硅胶，CHCl₃)提纯。产量60mg(57％)的金属光泽的紫色染料。

实施例19：N，N’-双(1-己基庚基)苝-3，4：9，10-四羧酰亚胺-N，N’-双(1-己基庚基)-1，6-二硝基苝-3，4：9，10-四羧酰亚胺和N，N’-双(1-己基庚基)-1，7-二硝基苝-3，4：9，10-四羧酰亚胺的彻底硝化。将N，N’-双(1-己基庚基)苝-3，4：9，10-四羧酰亚胺((1a)，3.19g，4.23mmol)溶解在少量二氯甲烷中，与甲磺酸(2mL)和四氧化二氮溶液混合，在光照下(80W钨丝灯)在室温下搅拌6小时，与蒸馏水(100ml)混合来停止搅拌，重复使用氯仿(每次100ml)进行萃取，通过硫酸镁进行干燥，浓缩并进行色谱处理(硅胶，氯仿)。这得到N，N’-双(1-己基庚基)-1，6-二硝基苝-3，4：9，10-四羧酰亚胺和N，N’-双(1-己基庚基)-1，7-二硝基苝-3，4：9，10-四羧酰亚胺的混合，其为深红色固体。这两种异构体的分离由于其相同的R_f值而无法进行。产量2.72g(76.1％)。R_f(硅胶/CHCl₃)：0.7。IR(ATR)：

2978m，2927s，2857m，1705s，1664s，1599s，1542s，1427w，1407m，1335s，1251m，812m，743cm^-1w。¹H NMR(300MHz，CDCl₃，25℃)：δ＝0.83(t，6H，³J＝7.0Hz，CH₃)，1.21-1.38(m，16H，CH₂)，1.85-1.91(m，2H，β-CH₂)，2.22-2.28(m，2H，β-CH₂)，5.10-5.20(m，2H，α-CH₂)，8.31(d，³J＝8.0Hz，1H，CH_苝)，8.33(d，³J＝8.0Hz，1H，CH_苝)，8.66-8.70(m，2H，CH_苝)，8.83(s，2H，H_苝)。UV/可见光谱(CHCl₃)：λ_max(E_rel)＝450(0.26)，491(0.73)，520nm(1.00)。

实施例20：N，N’-双(1-己基庚基)-1，6-二氨基苝-3，4：9，10-四羧酰亚胺和N，N’-双(1-己基庚基)-1，7-二氨基苝-3，4：9，10-四羧酰亚胺异构体混合物。将得自N，N’-双(1-己基庚基)苝-3，4：9，10-四羧酰亚胺(1.00g，1.19mmol)的硝化的N，N’-双(1-己基庚基)-1，6-二硝基苝-3，4：9，10-四羧酰亚胺和N，N’-双(1-己基庚基)-1，7-二硝基苝-3，4：9，10-四羧酰亚胺异构体混合物在回流下溶解在沸腾的乙醇(150mL)中，与铁粉(500mg，8.93mmol)和盐酸(浓，5.00mL)混合，搅拌30min，加入蒸馏水(500mL)停止搅拌，在室温下搅拌另外1小时，过滤并进行色谱(硅胶，二氯甲烷)。产量814mg(87.6％)，m.p.146-148℃。R_f(硅胶/CHCl₃)：0.20。IR(ATR)：

3360s，3250m，2954m，2926s，2857m，1691s，1646s，1588s，1552w，1530w，1515w，1455m，1422m，1393m，1339s，1272m，1246w，1185w，1107w，984w，873m，806m，778w，755m，723w，574cm^-1w。UV/可见光谱(CHCl₃)：λ_max(E_rel)＝384nm(0.19)，402(0.25)，432(0.16)，506sh(0.32)，581sh(0.90)，611(1.0)。

实施例21：1，6-双(苯甲酰氨)-N，N’-双(1-己基庚基)苝-3，4：9，10-四羧酰亚胺和1，7-双(苯甲酰氨)-N，N’-双(1-己基庚基)苝-3，4：9，10-四羧酰亚胺。将1，4-二噁烷(100mL)中的N，N’-双(1-己基庚基)-1，6-二氨基苝-3，4：9，10-四羧酰亚胺和N，N’-双(1-己基庚基)-1，7-二氨基苝-3，4：9，10-四羧酰亚胺异构体混合物(1.00g，1.27mmol)，逐滴与1，4-二噁烷(10mL)中的苯甲酰氯(2.00g，14.2mmol)混合，在100℃的回流下搅拌共7小时(每2小时，加入苯甲酰氯(2.00g)，通过TLC手段观察反应终点)，浓缩，通过蒸馏除去苯甲酰氯，通过柱色谱(硅胶，氯仿，粉色产物，在一些初级馏分后)提纯，通过旋转蒸发仪进行浓缩，在200℃，良好真空下除去无色液体。产量450mg(35％)的金属光泽染料，m.p.＞300℃。

R_f(硅胶，氯仿)＝0.05。IR(ATR)：

2952.2m，2922.0s，2854.0m，1699.4s，1654.9s，1592.0s，1502.4w，1478.9w，1455.4w，1409.3w，1322.4s，1267.3m，1243.3m，1180.4w，1108.0w，1026.1w，895.7w，862.1m，809.1w，749.4m，704.0m，585.4w cm^-1。¹H NMR(600MHz，CDCl₃，25℃)：δ＝0.82-0.86(m，12H，CH₃)，1.11-1.26(m，32H，CH₂)，1.80-2.10(m，8H，β-CH₂)，4.90-5.02(m，2H，CH-N)，7.48-7.66(m，5H，CH_芳基)，7.87-7.92(m，3H，CH_芳基)，8.18-8.22(m，2H，CH_芳基)，8.58-8.80ppm(m，6H，H_苝)。¹³CNMR(150MHz，CDCl₃，25℃)：δ＝14.1，14.1，14.1，22.6，22.6，22.6，27.0，27.0，29.3，29.3，29.4，31.7，31.7，31.7，32.1，32.3，54.8，55.2，124.8，125.1，126.1，126.1，127.4，127.7，127.9，128.3，128.3，128.3，128.3，128.8，128.8，128.8，128.8，129.2，129.4，130.3，131.0，132.7，133.7，135.4，162.4，163.0，164.1，165.9ppm。UV/可见光谱(CHCl₃)：λ_max(E_rel)＝387(0.36)，544nm(1.0)。荧光(CHCl₃)：λ_max(I_rel)＝615nm。荧光量子产率(CHCl₃，λ_exc＝521nm，E_521nm＝0.03251cm^-1，参比：(1a)，1.00)：0.53。MS(EI)：m/z(％)＝995.6[M⁺+2H](6)，994.6[M⁺+H](16)，993.6[M⁺](22)，874.2(9)。

实施例22：将1，6-双(苯甲酰氨)-N，N’-双(1-己基庚基)苝-3，4：9，10-四羧酰亚胺和1，7-双(苯甲酰氨)-N，N’-双(1-己基庚基)苝-3，4：9，10-四羧酰亚胺(100mg，0.10mmol)(作为异构体混合物)，和NaNH₂(100mg，2.56mmol)悬浮在苄腈(250mL)中，加热到165℃(蓝色)，在3小时后冷却，通过用水性HCl(2N)和CHCl₃(300mL)的1∶1混合物一起进行振荡来萃取。通过蒸发来浓缩有机相，在良好真空下除去苄腈，用少量CHCl₃收取，过滤并通过柱色谱(硅胶，CHCl₃)提纯。洗提的染料收取在少量二氯甲烷中，用甲醇沉淀。产量37mg(35％)的式(9)和/或(10)的黑色染料。

实施例23：2，10-双(1-己基庚基)-(N-苄基)-6-苯基[1，3]二氮杂[4’，5’，6’：4，5]-菲并[2，1，10-def::7，8，9-d’e’f’]二异喹啉-1，3，9，11(2H，5H，9H，11H)-四酮。将2，10-双(1-己基庚基)-6-苯基[1，3]二氮杂

[4’，5’，6’：4，5]菲并[2，1，10-def::7，8，9-d’e’f’]二异喹啉-1，3，9，11(2H，5H，9H，11H)-四酮(85mg，0.098mmol)溶解在DMF(5mL)中，加热到100℃，与无水碳酸钾(100mg，0.724mmol)(之前粉色溶液的蓝色)混合，逐滴与苄基溴(400mg，2.34mmol)(紫色)混合，在100℃下搅拌3小时，加入2N HCl溶液停止搅拌，抽吸过滤，在110℃下干燥16小时，通过柱色谱(硅胶，氯仿/异己烷3∶1)提纯。产量26mg(27.7％)的式(7)的黑紫色固体，m.p.＞250℃。R_f(硅胶/氯仿)＝0.81。IR(ATR)：

2953.6m，2922.4vs，2854.4s，2359.2w，2341.1w，1685.5vs，1641.8vs，1590.8s，1573.8m，1529.9w，1483.8w，1455.2w，1424.0m，1406.6vw，1378.0w，1357.6w，1330.2vs，1251.6m，1222.4w，1180.7w，1108.5w，1075.2w，1027.9w，873.3w，845.7w，809.0m，774.1w，751.3w，720.6w，699.0m，673.7w cm^-1。¹H NMR(150MHz，CDCl₃，25℃)：δ＝0.83(t，³J＝6.9Hz，12H，CH₃)，1.18-1.40(m，32H，CH₂)，1.85-1.94(m，4H，CH₂)，2.15(s，2H，CH₂)，2.23-2.32(m，2H，CH₂)，5.06-5.24(m，2H，CH-N)，6.19(s，1H，N-CH₂)，6.25(s，1H，N-CH₂)，6.54-6.64(br，2H，CH_{芳基，苄基})，6.95-7.04(br，2H，CH_{芳基，苄基})，7.67(s，3H，CH_苯基)，8.06(s，2H，CH_苯基)，8.58-8.82(m，5H，CH_苝)，10.84ppm(s，1H，CH_苝)。¹³C NMR(150MHz，CDCl₃，25℃)：δ＝14.3，14.3，22.8，22.8，27.2，27.3，29.5，29.6，32.1，32.0，32.7，54.9，54.9，55.1，75.8，121.5，122.8，125.6，126.1，126.5，127.0，128.8，129.3，129.4，129.9，130.6，131.5，135.0，145.0，164.0，165.1ppm。UV/可见光谱(CHCl₃)：λ_max(E_rel)＝395(0.11)，435(0.11)，500(0.17)，537(0.52)，582(1.00)。荧光(CHCl₃)：λ_max(I_rel)＝593(1.00)，647nm(0.44)。荧光量子产率(λ_exc＝490nm，E_490nm＝0.13671/1cm，CHCl₃，参比：(1a)，Φ＝1.00)：Φ＝1.00。MS(DEI⁺，70eV)：m/z(％)：964.4(6.3)，963.3(24.9)，962.3(69.8)，961.3(100.0)[M⁺]，871.1[M⁺-苄基]，780.7(5.0)，779.7(11.4)，778.7(11.3)[M⁺-C₁₃H₂₆]，598.2(6.1)，597.2(18.8)，596.2(28.6)，595.2(14.9)[M⁺-2C₁₃H₂₆]。

实施例24：2，10-双(1-己基庚基)-(N-4-叔-丁基苄基)-6-苯基[1，3]二氮杂-[4’，5’，6’：4，5]菲并[2，1，10-def::7，8，9-d’e’f’]二异喹啉-1，3，9，11(2H，5H，9H，11H)-四酮。将2，10-双(1-己基庚基)-6-苯基[1，3]二氮杂[4’，5’，6’：4，5]菲并[2，1，10-def::7，8，9-d’e’f’]二异喹啉-1，3，9，11(2H，5H，9H，11H)-四酮(85mg，0.098mmol)在DMF(5mL)中与碳酸钾(100mg，0.724mmol)和4-叔-丁基苄基溴(400mg，1.76mmol)进行反应，如2，10-双(1-己基庚基)-(N-苄基)-6-苯基[1，3]二氮杂[4’，5’，6’：4，5]-菲并[2，1，10-def::7，8，9-d’e’f’]二异喹啉-1，3，9，11(2H，5H，9H，11H)-四酮那样，并通过柱色谱(硅胶，氯仿/异己烷2∶1)进行后处理和提纯。产量64mg(64.5％)的式(7)的黑紫色固体，m.p.＞250℃。R_f(硅胶/氯仿∶异己烷2∶1)：0.40。IR(ATR)：

2953.6m，2922.6vs，2854.5s，2360.5w，2340.9w，1687.1vs，1643.3vs，1591.3s，1573.9m，1529.7w，1483.8w，1463.0w，1424.0m，1407.4vw，1377.6w，1357.6w，1330.1vs，1251.9m，1223.0w，1179.4w，1107.2w，1025.1w，929.4vw，873.3w，844.9w，809.8m，774.1w，750.7w，719.5w，700.8m，673.0w cm^-1。¹H NMR(600MHz，CDCl₃，25℃)：δ＝0.81(t，³J＝7.0Hz，12H，CH₃)，1.07(s，9H，叔丁基-CH₃)，1.16-1.40(m，32H，CH₂)，1.83-1.97(m，4H，CH₂)，2.12-2.31(m，4H，CH₂)，5.13-5.23(m，2H，CH-N)，6.14(s，1H，N-CH₂)，6.19(s，1H，N-CH₂)，6.46-6.61(br，2H，CH_{芳基，苄基})，7.00(d，³J＝8.3Hz，2H，CH_{芳基，苄基})，7.65(s，3H，CH_苯基)，8.06(s，2H，CH_苯基)，8.47-8.79(m，5H，CH_苝)，10.80ppm(s，1H，CH_苝)。¹³C NMR(150MHz，CDCl₃，25℃)：δ＝14.3，14.3，22.8，22.9，27.2，27.5，29.5，31.3，32.0，32.1，32.7，34.6，54.9，76.6，121.3，122.7，123.8，125.5，125.7，126.1，126.7，126.9，129.2，129.5，130.0，130.7，131.4，134.8，139.9，145.0，164.0，165.1ppm。UV/可见光谱(CHCl₃)：λ_max(E_rel)＝395(0.11)，436(0.12)，501(0.17)，538(0.52)，582(1.00)。荧光(CHCl₃)：λ_max(I_rel)＝595(1.00)，648nm(0.45)。荧光量子产率(λ_exc＝490nm，E_490nm＝0.013671/1cm，CHCl₃，参比：(2a)，Φ＝1.00)：1.00。MS(DEI⁺，70eV)：m/z(％)：1020.6(7.5)，1019.6(28.7)，1018.6(73.0)，1017.6(100.0)[M⁺]，872.1(9.0)，871.1(15.4)[M⁺-苄基]，835.9(8.6)，834.9(9.0)[M⁺-C₁₃H₂₆]，653.4(6.7)，652.4(11.2)[M⁺-2C₁₃H₂₆]，651.4(6.6)。C₆₈H₈₀N₄O₄(1017.39)：计算值C 80.28；H 7.93；N 5.51；测得C 79.90；H 7.38；N 5.39。

实施例25：双发色团，其由单加合物和苝双酰亚胺组成。将2，10-双(1-己基庚基)-6-苯基[1，3]二氮杂

[4’，5’，6’：4，5]菲并[2，1，10-def::7，8，9-d’e’f’]二异喹啉-1，3，9，11(2H，5H，9H，11H)-四酮(100mg，0.115mmol)在DMF(5mL)中与碳酸钾(100mg，0.724mmol)和苝苄基溴(400mg，0.529mmol)进行反应，如2，10-双(1-己基庚基)-(N-苄基)-6-苯基[1，3]二氮杂

[4’，5’，6’：4，5]菲并[2，1，10-def::7，8，9-d’e’f’]二异喹啉-1，3，9，11(2H，5H，9H，11H)-四酮那样，并通过柱色谱(硅胶，氯仿)进行后处理和提纯。产量96mg(54.1％)，其符合式(7)，m.p.＞250℃。R_f(硅胶/氯仿)：0.40。UV/可见光谱(CHCl₃)：λ_max(E_rel)＝391(0.11)，431(0.14)，460(0.25)，492(0.56)，528(1.00)，582(0.73)。荧光(CHCl₃)：λ_max(I_rel)＝594(1.00)，645(0.45)，709nm(0.10)。荧光量子产率(CHCl₃，λ_exc＝582nm，E_582nm＝0.02399cm^-1，参比：(1a)，1.00)：1.00。荧光量子产率(CHCl₃，λ_exc＝528nm，E_528nm＝0.03272cm^-1，参比：(1a)，1.00)：0.80。MS(FAB⁺)：m/z(％)：1544.4(0.1)[M⁺-H]，871.5(0.2)[M⁺-C₄₅H₆₂N₂O₄]，675.4(0.7)[M⁺-C₅₇H₆₆N₂O₄]，460.3，391.4，307.3。

实施例26：2，10-双(1-己基庚基)-(N-丁基)-6-苯基[1，3]二氮杂

[4’，5’，6’：4，5]-菲并[2，1，10-def::7，8，9-d’e’f’]二异喹啉-1，3，9，11(2H，5H，9H，11H)-四酮。将2，10-双(1-己基庚基)-6-苯基[1，3]二氮杂

[4’，5’，6’：4，5]菲并[2，1，10-def::7，8，9-d’e’f’]二异喹啉-1，3，9，11(2H，5H，9H，11H)-四酮(100mg，0.115mmol)、1-碘丁烷(635mg，3.45mmol)和碳酸钾(120mg，0.868mmol)在DMF(5mL)中进行反应，如2，10-双(1-己基庚基)-(N-苄基)-6-苯基[1，3]二氮杂

[4’，5’，6’：4，5]菲并[2，1，10-def::7，8，9-d’e’f’]二异喹啉-1，3，9，11(2H，5H，9H，11H)-四酮那样，并且通过柱色谱(硅胶，氯仿)进行后处理和提纯。产量48mg(45％)的式(7)的暗红到黑色的固体，m.p.＞250℃。R_f(硅胶/氯仿)：0.76。IR(ATR)：

2954.3m，2922.6s，2855.1s，1686.5s，1644.5s，1591.3m，1574.4m，1529.3w，1484.2w，1424.0m，1408.1w，1378.6w，1330.3s，1252.4m，1221.3w，1178.6w，1101.3w，1025.7w，874.5w，841.9w，808.0m，772.1w，750.0w，587.6w cm^-1。¹H NMR(600MHz，CDCl₃，25℃)：δ＝0.56(t，³J＝12.0Hz，3H，CH₃)，0.80-0.82(m，12H，CH₃)，1.22-1.31(m，32H，CH₂)，1.84-1.91(m，4H，β-CH)，2.29-2.24(m，4H，β-CH)，4.97(t，³J＝12.0Hz，2H，N-CH₂)，5.16-5.24(m，2H，N-CH)，7.67-7.68(m，3H，CH_芳基)，7.99-8.01(m，2H，CH_芳基)，8.71-8.74(m，5H，CH_苝)，10.82ppm(d，³J＝12.0Hz，1H，CH_苝)。UV/可见光谱(CHCl₃)：λ_max(E_rel)＝376.6(0.79)，395.2(0.09)，438.8(0.11)，502.4(0.16)，539.2(0.52)，583.8nm(1.00)。荧光(CHCl₃)：λ_max(I_rel)＝596.2(1.00)，647.5nm(0.45)。荧光量子产率(CHCl₃，λ_exc＝539nm，E_539nm＝0.01647cm^-1，参比：(1a)，Φ＝1.00)：1.00。HRMS(C₆₈H₈₀N₄O₄)：计算值m/z＝926.5710，测得m/z＝926.5721，Δ＝0.0011。

实施例27：2，10-双(1-己基庚基)-(N-戊基)-6-苯基[1，3]二氮杂[4’，5’，6’：4，5]-菲并[2，1，10-def::7，8，9-d’e’f’]二异喹啉-1，3，9，11(2H，5H，9H，11H)-四酮。将2，10-双(1-己基庚基)-6-苯基[1，3]二氮杂

[4’，5’，6’：4，5]菲并[2，1，10-def::7，8，9-d’e’f’]二异喹啉-1，3，9，11(2H，5H，9H，11H)-四酮(100mg，0.115mmol)、1-碘戊烷(683mg，3.45mmol)和碳酸钾(120mg，0.868mmol)在DMF(5mL)中进行反应，如2，10-双(1-己基庚基)-(N-苄基)-6-苯基[1，3]二氮杂

[4’，5’，6’：4，5]菲并[2，1，10-def::7，8，9-d’e’f’]二异喹啉-1，3，9，11(2H，5H，9H，11H)-四酮那样，并且通过柱色谱(硅胶，氯仿)进行后处理和提纯，来除去未反应的1-碘戊烷，在甲苯中溶解，并与过量DBU混合，并通过柱色谱提纯(碱性氧化铝、甲苯、脱质子化起始物被有效吸收)。产量75mg(69％)的式(7)的暗红到黑色固体。

实施例28：2，10-双(1-己基庚基)-(N-戊基)-6-苯基[1，3]二氮杂

[4’，5’，6’：4，5]-菲并[2，1，10-def::7，8，9-d’e’f’]二异喹啉-1，3，9，11(2H，5H，9H，11H)-四酮(实施例27的变种)。将2，10-双(1-己基庚基)-6-苯基[1，3]二氮杂

[4’，5’，6’：4，5]菲并[2，1，10-def::7，8，9-d’e’f’]二异喹啉-1，3，9，11(2H，5H，9H，11H)-四酮(100mg，0.115mmol)、1-碘戊烷(683mg，3.45mmol)和碳酸钾(120mg，0.868mmol)悬浮在DMPU(5mL)中，加热到100℃6小时，在微温时与水性HCl混合(2N，50mL，沉淀的染料作为红色悬浮液)，抽吸过滤，干燥，用氯仿收取，并通过柱色谱(硅胶，氯仿)提纯来除去未反应的1-碘戊烷。产量90mg(83％)，m.p.＞250℃。R_f(硅胶/氯仿)：0.59。IR(ATR)：

2954.1m，2922.7s，2854.7s，1686.7s，1644.5s，1591.1m，1529.6w，1484.3w，1454.7w，1424.7w，1408.1w，1378.5w，1331.0s，1251.8m，1222.8w，1179.2w，1101.9w，1025.9w，929.9w，874.0w，842.2w，808.4w，771.9w，749.8w cm^-1。¹H NMR(600MHz，CDCl₃，25℃)：δ＝0.57(t，³J＝7.3Hz，3H，CH₃)，0.66-0.75(br，2H，CH₂)，0.78-0.83(m，12H，CH₃)，0.88-0.96(m，2H，CH₂)，1.15-1.43(m，32H，CH₂)，1.82-1.95(m，4H，β-CH)，2.21-2.40(m，4H，β-CH)，4.93(t，³J＝6.8Hz，2H，N-CH₂)，5.15-5.30(m，2H，N-CH)，7.66-7.67(m，3H，CH_芳基)，7.98-7.99(m，2H，CH_芳基)，8.66-8.73(m，5H，CH_苝)，10.77ppm(d，³J＝6Hz，1H，CH_苝)。¹³C NMR(150MHz，CDCl₃，25℃)：δ＝13.9，14.3，22.2，22.8，22.9，27.2，27.4，28.4，28.7，29.5，29.6，32.0，32.0，32.7，49.4，54.8，121.5，122.8，123.9，127.0，127.3，129.3，130.2，130.5，131.3，131.6，135.1，145.1，163.9，164.1，165.2ppm。UV/可见光谱(CHCl₃)：λ_max(E_rel)＝377.2(0.09)，396.0(0.10)，440.2(0.11)，502.8(0.16)，539.8(0.52)，584.2nm(1.00)。荧光(CHCl₃)：λ_max(I_rel)＝596.6(1.00)，650.1nm(0.45)。荧光量子产率(CHCl₃，λ_exc＝540nm，E_540nm＝0.01462cm^-1，参比：(1a)，1.00)：1.00，HRMS(C₆₂H₇₈N₄O₄)：计算值m/z＝941.5900，测得m/z＝941.5924，Δ＝0.0024。C₆₂H₇₈N₄O₄(961.3)：计算值C 79.11；H 5.95；N8.14；测得C 78.99；H 5.91；N 8.51。

实施例29：2，10-双(1-己基庚基)-(N-己基)-6-苯基[1，3]二氮杂

[4’，5’，6’：4，5]菲并[2，1，10-def::7，8，9-d’e’f’]二异喹啉-1，3，9，11(2H，5H，9H，11H)-四酮。将2，10-双(1-己基庚基)-6-苯基[1，3]二氮杂[4’，5’，6’：4，5]菲并[2，1，10-def::7，8，9-d’e’f’]二异喹啉-1，3，9，11(2H，5H，9H，11H)-四酮(100mg，0.115mmol)、1-溴代己烷(570mg，3.45mmol)和碳酸钾(300mg，2.17mmol)悬浮在DMPU(5mL)中，加热到100℃3小时，在微温时与水性HCl混合(2N，50mL)，用氯仿(每次50mL)萃取三次，通过硫酸镁进行干燥，通过蒸发进行浓缩，用少量氯仿收取，通过柱色谱(硅胶，3∶1氯仿/异己烷)提纯来除去未反应的1-溴代己烷。产量86mg(78％)，其符合式(7)，m.p.＞250℃。R_f(硅胶，氯仿)：0.59。¹H NMR(600MHz，CDCl₃，25℃)：δ＝0.60(t，³J＝7.3Hz，3H，CH₃)，0.67-0.75(br，2H，CH₂)，0.76-0.82(m，12H，CH₃)，0.83-0.90(m，2H，CH₂)，0.92-1.10(m，2H，CH₂)，1.16-1.44(m，34H，CH₂)，1.82-1.96(m，4H，β-CH)，2.20-2.40(m，4H，β-CH)，4.93(t，³J＝6.7Hz，2H，N-CH₂)，5.15-5.31(m，2H，N-CH)，7.61-7.70(m，3H，CH_芳基)，7.96-8.01(m，2H，CH_芳基)，8.60-8.82(m，5H，CH_苝)，10.76ppm(d，³J＝8.04Hz，1H，CH_苝)。¹³C NMR(150MHz，CDCl₃，25℃)：δ＝13.9，14.3，22.5，22.8，22.9，25.9，27.2，27.4，28.9，29.5，29.6，31.2，32.0，32.1，32.7，49.4，54.8，121.4，122.8，123.8，127.0，127.3，129.3，130.2，130.5，131.3，131.6，145.1，163.9ppm。UV/可见光谱(CHCl₃)：λ_max(E_rel)＝377.1(0.11)，394.7(0.12)，500.9(0.18)，539.0(0.53)，583.7nm(1.00)。荧光(CHCl₃)：λ_max(I_rel)＝596.8(1.00)，650.1nm(0.45)。荧光量子产率(CHCl₃，λ_exc＝539nm，E_539nm＝0.01671cm^-1，参比：(1a)，1.00)：1.00。

实施例30：2，10-双(1-己基庚基)-(N-烯丙基)-6-苯基[1，3]二氮杂

[4’，5’，6’：4，5]菲并[2，1，10-def::7，8，9-d’e’f’]二异喹啉-1，3，9，11(2H，5H，9H，11H)-四酮。将2，10-双(1-己基庚基)-6-苯基[1，3]二氮杂

[4’，5’，6’：4，5]菲并[2，1，10-def::7，8，9-d’e’f’]二异喹啉-1，3，9，11(2H，5H，9H，11H)-四酮(100mg，0.115mmol)、烯丙基溴(624mg，3.45mmol)和碳酸钾(300mg，2.17mmol)悬浮在DMPU(5mL)中，加热到65℃24小时，在微温时与水性HCl混合(2N，50mL)，抽吸过滤，干燥，用少量氯仿收取，并通过柱色谱(硅胶，2∶1氯仿/异己烷)提纯来除去未反应的烯丙基溴。产量87mg(83％)，其符合式(7)，m.p.＞250℃。R_f(硅胶，氯仿)：0.52。¹H NMR(600MHz，CDCl₃，25℃)：δ＝0.82(t，³J＝7.0Hz，12H，CH₃)，1.16-1.40(m，32H，CH₂)，1.82-1.92(m，4H，β-CH)，2.20-2.34(m，4H，β-CH)，4.44-4.64(br，1H，CH_烯丙基)，4.81-4.88(br，1H，CH_烯丙基)，5.15-5.22(m，2H，N-CH₂)，5.42-5.60(br，3H，N-CH+CH_烯丙基)，7.64-7.68(m，3H，CH_芳基)，7.95-8.00(m，2H，CH_芳基)，8.60-8.79(m，5H，CH_苝)，10.75ppm(d，³J＝8.1Hz，1H，CH_苝)。¹³C NMR(150MHz，CDCl₃，25℃)：δ＝14.3，22.8，22.8，27.2，27.3，29.5，29.5，32.0，32.1，32.7，51.3，54.9，55.3，121.5，122.8，123.9，125.6，127.0，127.3，129.3，129.9，130.4，130.4，131.5，132.5，135.0，139.6，144.8，163.4，164.1，165.1ppm。UV/可见光谱(CHCl₃)：λ_max(ε)＝376.0(8067)，395.4(8978)，500.3(14530)，536.9(43870)，581.3nm(82740)。荧光(CHCl₃)：λ_max(I_rel)＝594.6(1.00)，644.2nm(0.32)。荧光量子产率(CHCl₃，λ_exc＝537.5nm，E_537.5nm＝0.01405cm^-1，参比：(1a)，位于Φ＝1.00)：1.00。HRMS(C₆₀H₇₀N₄O₄)：计算值m/z＝910.5397，测得m/z＝910.5379，Δ＝-0.0018。C₆₀H₇₀N₄O₄(911.2)：计算值C 79.09，H 7.74，N 6.15；测得C78.87，H 7.71，N 5.83。

实施例31：2，10-双(1-己基庚基)-(N-炔丙基)-6-苯基[1，3]二氮杂[4’，5’，6’：4，5]菲并[2，1，10-def::7，8，9-d’e’f’]二异喹啉-1，3，9，11(2H，5H，9H，11H)-四酮。将2，10-双(1-己基庚基)-6-苯基[1，3]二氮杂

[4’，5’，6’：4，5]菲并[2，1，10-def::7，8，9-d’e’f’]二异喹啉-1，3，9，11(2H，5H，9H，11H)-四酮(300mg，0.344mmol)、炔丙基溴(1.53g，10.3mmol，在甲苯中，80％)和碳酸钾(900mg，6.517mmol)悬浮在DMPU(15mL)中，加热到85℃24小时，通过蒸发来浓缩，与水性HCl(2N，150mL)混合，抽吸过滤，干燥，用少量氯仿收取，并通过柱色谱(硅胶，3∶1氯仿/异己烷)提纯来除去未反应的炔丙基溴。产量212mg(67.7％)，其符合式(7)，m.p.＞250℃。R_f(硅胶，氯仿)：0.45。¹H NMR(600MHz，CDCl₃，25℃)：δ＝0.82(t，³J＝6.8Hz，12H，CH₃)，1.15-1.44(m，32H，CH₂)，1.82-1.95(m，4H，β-CH)，1.99(s，1H，C≡CH)，2.21-2.36(m，4H，β-CH)，5.14-5.30(m，2H，N-CH₂)，5.67(s，2H，CH_炔丙基)，7.65-7.75(m，3H，CH_芳基)，7.99-8.03(m，2H，CH_芳基)，8.53-8.78(m，5H，CH_苝)，10.68ppm(d，³J＝8.0Hz，1H，CH_苝)。¹³C NMR(150MHz，CDCl₃，25℃)：δ＝14.3，14.3，22.7，22.8，22.9，27.2，27.4，29.5，29.6，29.9，32.0，32.1，32.7，32.8，39.7，54.9，55.4，121.6，122.5，122.8，123.1，124.0，125.6，126.9，127.3，129.1，129.3，129.5，130.5，131.4，131.8，132.6，134.9，139.1，144.7，162.9，164.0，165.1ppm。UV/可见光谱(CHCl₃)：λ_max(E_rel)＝375.2(0.10)，395.3(0.11)，434.6(0.11)，498.4(0.18)，534.8(0.54)，579.0nm(1.00)。荧光(CHCl₃)：λ_max(I_rel)＝591.6(1.00)，643.0nm(0.47)。荧光量子产率(CHCl₃，λ_exc＝543nm，E_537.5nm＝0.008991cm^-1，参比：(1a)，1.00)：0.17。HRMS(C₆₀H₆₈N₄O₄)：计算值m/z 908.5241，测得m/z 908.5216，Δ＝-0.0025。C₆₀H₆₈N₄O₄(909.2)：计算值C 79.26，H 7.54，N 6.16；测得C79.13，H 7.62，N 6.14。

实施例32：2，9-双(1-己基庚基)-双-[1，3]二氮杂

[4’，5’，6’：1，12；4”，5”，6”：6，7]苝[3，4-cd：9，10-c’d’]二吡啶-1，3，9，11(2H，5H，10H，13H)-四酮。将实施例22的2，9-双(1-己基庚基)-双-[1，3]二氮杂

[4’，5’，6’：1，12；4”，5”，6”：6，7]苝[3，4-cd：9，10-c’d’]二吡啶-1，3，9，11(2H，5H，10H，13H)-四酮(90mg，0.091mmol)、对叔丁基苄基溴(800mg，3.52mmol)和碳酸钾(600mg，4.34mmol)悬浮在10mL的DMPU中，加热到100℃6小时，在仍温时与水性HCl溶液(2N，50mL)混合，通过用氯仿振荡三次来进行萃取，通过硫酸镁进行干燥，通过蒸发进行浓缩，并通过柱色谱(硅胶，3∶1氯仿/异己烷)提纯。产量72mg(62％)式(9)和(10)的黑色固体，m.p.＞250℃。R_f(硅胶，3∶1氯仿/异己烷)＝0.62。¹H NMR(600MHz，CDCl₃，25℃，顺式产物)：δ＝0.82(q，³J＝7.04Hz，12H，CH₃)，1.05(s，18H，CH₃，叔丁基)，1.17-1.40(m，32H，CH₂)，1.82-1.91(m，2H，CH₂)，1.97-2.12(m，4H，CH₂)，2.23-2.33(m，2H，CH₂)，5.10-5.26(m，2H，CH-N)，6.12(s，6H，顺式-N-CH₂)，6.44(d，³J＝7.7Hz，2H，顺式-CH_芳香族)，6.90-6.96(br，2H，CH_芳香族)，7.57-7.67(br，6H，CH_芳香族)，7.94-8.07(br，4H，CH_芳香族)，8.73-8.83(br，2H，CH_苝)，10.84ppm(d，³J＝7.64Hz，2H，CH_苝)。¹H NMR(600MHz，CDCl₃，25℃，反式产物)：δ＝0.82(q，³J＝7.04Hz，12H，CH₃)，1.05(s，18H，CH_{3，叔丁基})，1.17-1.40(m，32H，CH₂)，1.82-1.91(m，2H，CH₂)，1.97-2.12(m，4H，CH₂)，2.23-2.33(m，2H，CH₂)，5.10-5.26(m，2H，CH-N)，6.06(s，6H，反式-N-CH₂)，6.37(d，³J＝7.7Hz，2H，反式-CH_芳香族)，6.90-6.96(br，2H，CH_芳香族)，7.57-7.67(br，6H，CH_芳香族)，7.94-8.07(br，4H，CH_芳香族)，8.73-8.83(br，2H，CH_苝)，10.84ppm(d，³J＝7.64Hz，2H，CH_苝)。¹³C NMR(150MHz，CDCl₃，25℃)：δ＝14.3，14.3，22.8，23.0，27.2，27.8，29.5，29.7，31.3，31.3，32.0，32.1，32.7，33.0，34.5，51.7，51.8，54.7，55.8，76.9，108.4，108.8，121.9，125.3，125.6，125.8，126.1，126.3，127.5，128.8，129.3，130.2，130.3，130.5，131.2，131.4，131.9，133.9，134.0，135.1，139.7，140.0，143.7，150.4，150.6，163.1，163.7，163.8，164.1，164.4ppm。UV/可见光谱(CHCl₃)：λ_max(E_rel)＝383.6(0.11)，404.2(0.13)，465.4(0.18)，488.8(0.19)，535.0(0.11)，577.4(0.41)，629.8(1.00)。荧光(CHCl₃)：λ_max(I_rel)＝642.3(1.00)，701.9nm(0.34)。荧光量子产率(CHCl₃，λ_exc＝577nm，E_577nm＝0.014317cm^-1，参比：(1a)，1.00)：1.00。MS(DEI⁺，70eV)：m/z(％)＝1281.3(16.4)，1280.3(48.7)，1279.3(96.0)，1278.3(100.0)[M⁺]，1134.3(3.3)，1133.3(8.4)，1132.3(11.5)[M⁺-对叔丁基苄基]，1098.2(2.7)，1097.2(4.6)，1096.2(4.2)[M⁺-C₁₃H₂₆]。C₈₆H₉₈N₆O₄(1279.7)：计算值C80.71，H 7.72，N 6.57；测得C 80.35，H 7.84，N 6.46。

Claims

1.一种式

(X)的化合物，其中，一对Q₁和Q₂或者一对Q₂和Q₃和任选地从0到3对Q₃和Q₄、Q₅和Q₆、Q₆和Q₇和/或Q₇和Q₈，各自成对地，一起形成杂环

或

剩下的不形成杂环的Q₁、Q₄、Q₅和Q₈各自是氢，剩下的不形成杂环的Q₃、Q₆和Q₇各自独立地是R₅或者R₆，优选

其中，

R₁到R₈各自独立地是H、F、Cl、Br、I或者{直链C₁-C₃₇烷基}(-R₉)_m，m为0到12，

R₉，以及在多个R₉的情况下每个R₉各自独立地是H、F、Cl、Br、I、CN或者{直链C₁-C₁₈烷基}(-R₁₀)_n，n为0到6，

R₁₀，以及在多个R₁₀的情况下每个R₁₀各自独立地是H、F、Cl、Br、I、CN或者{直链C₁-C₁₈烷基}，

其中，如果合适的话，在每个{直链C₁-C₃₇烷基}中，与所有其他{直链C₁-C₃₇烷基}独立地，没有或者从1到10个-CH₂-单元，被R₁₁所代替，和/或在{直链C₁-C₁₈烷基}中，以及在多个{直链C₁-C₁₈烷基}情况下，在每一个{直链C₁-C₁₈烷基}中，与所有其他{直链C₁-C₁₈烷基}独立地，没有或者从1到6个-CH₂-单元被R₁₂所代替，以及

R₁₁和R₁₂各自独立地，以及在多个R₁₁和R₁₂的情况下，每个R₁₁或R₁₂，与所有其他R₁₁和R₁₂各自独立地，是-CO-、-O-、-S-、-Se-、-Te-、顺式或反式-CH＝CH-基、顺式或反式-N＝CH-基、-C≡C-、1，2-、1，3-或者1，4-亚苯基、2，3-、2，4-、2，5-、2，6-、3，4-或者3，5-吡啶二基、2，3-、2，4-、2，5-或者3，4-噻吩二基、1，2-、1，3-、1，4-、1，5-、1，6-、1，7-、1，8-、2，3-、2，6-或者2，7-萘二基，其中0、1或2个＝CH-可以被＝N-、或者1，2-、1，3-、1，4-、1，5-、1，6-、1，7-、1，8-、1，9-、1，10-、2，3-、2，6-、2，7-、2，9-、2，10-或者9，10-二取代的蒽基所代替，其中0、1或2个＝CH-基可以被＝N-所代替，或者，任意两个R₉、R₁₀、R₁₁和/或R₁₂取代基，以单对或者多对的形式，一起形成直连键连，从而形成环，优选环己烷或者苯环，

其中，R₄任选地通过直连键连键合到第二个分子的R₄上，和/或R₈任选地通过直连键连键合到第二个分子的R₈上，从而形成二聚体、三聚体、四聚体或更大的低聚物。

2.权利要求1的化合物，其中{直链C₁-C₃₇烷基}(-R₉)_m是未取代或者取代的含有从1到60，优选从1到37，更优选从1到18个碳原子的烃基，其中该烃基在R₃和/或R₈的情况下，优选通过-CH₂-与-CH＝CH-的三取代和2个R₉取代基的直连键连来形成苯基。

3.一种制备权利要求1或2所述的化合物的方法，其包括在强碱存在下，合适地在氧存在下，将苝四羧酰亚胺与芳基腈进行反应。

4.权利要求3所述的方法，其中芳基腈，基于苝四羧酰亚胺，以等摩尔量或者过量来使用，反应温度为从80到300℃，优选从100到200℃，特别地为大约160℃。

5.一种制备权利要求1或2所述的化合物的方法，其包括在强碱存在下，合适地用氨基钠，将式(X’)的苝四羧酰亚胺进行反应，其中式(X’)与式(X)的唯一区别在于，Q₄、Q₄和Q₆、或Q₄和Q₇各自是芳基酰胺基团，其中芳基选自R₃或R₈基团。

6.权利要求3、4或者5所述的方法，其中反应在惰性溶剂存在下进行。

7.一种制备权利要求1或2所述的化合物的方法，其中将根据权利要求1或2的化合物烷基化至少一个R₄或者R₈，优选甲基化，优选在双极性无质子溶剂中进行，该化合物的R₄、R₈或R₄和R₈各自是H。

8.一种含有权利要求1或2所述的化合物以及一种弱碱的组合物，所述弱碱优选伯胺、仲胺或叔胺。

9.一种增加权利要求1或2的化合物的斯托克斯频移的方法，优选通过ESPT机理，其包括将弱碱，优选伯胺、仲胺或叔胺，加入到权利要求1或2的化合物中。

10.将权利要求1或2所述的化合物作为着色剂的用途，优选作为颜料，更优选在水浆涂料和相关颜色、纸张墨水、印刷墨水、溶剂基墨水和水基墨水、油漆或涂层材料中，作为流变改性剂，作为荧光着色剂，在光学记录材料中，在OLEDs(有机发光二极管)中，在光电电池中，用于聚合物的物体着色中，用于天然物质的着色中，作为媒染染料，在电子照相系统中，用于安全和识别的标记中，作为着色剂组合物组分，在非线性光学元件中，在激光中，用于光的变频转化，在显示元件中，作为超导有机材料的起始材料，用于固态荧光标记，用于装饰目的或艺术目的，或者作为生化学、医学、技术或自然科学中的示踪剂。

11.权利要求10的用途，其中权利要求1或2的化合物被用在荧光太阳能收集器中，在显示器中，在冷光源中，在化学发光棒中，在集成半导体电路中，在发光检测方法或者在光电导体中。

12.一种用于在500到1000nm范围内诱发荧光的方法，其包括用波长250到600nm的电磁辐射来照射权利要求1或2的化合物，优选使用波长400到600nm的可见光。

13.权利要求12的方法，其中荧光用来产生能量或者热量，或者来进行化学反应。

14.一种在500到1000nm范围内检测荧光的方法，其包括使用波长250到600nm的电磁辐射来照射权利要求1或2的化合物来诱发荧光，优选使用波长400到600nm的可见光。

15.权利要求14的方法，其中检测出的荧光被收集并且转化为模拟信号或者数字信号或者能量。