CN103896825B - 一种9,10-二芳基乙烯基蒽聚集诱导发光分子及其制备方法 - Google Patents

一种9,10-二芳基乙烯基蒽聚集诱导发光分子及其制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种9,10-二芳基乙烯基蒽聚集诱导发光分子，9,10-双{4-{N,N-二[4-(咔唑-9-基)苯基]氨基}苯乙烯基}蒽，固态时发射黄光，最大发射波长为581nm。化合物CPASA不溶于水，溶于二甲基甲酰胺、四氢呋喃、氯仿、二氯甲烷、乙酸乙酯、丙酮等有机溶剂中，在二甲基甲酰胺等有机溶剂中不发光，在水/二甲基甲酰胺混合溶剂中发出黄色荧光，在含水量20%的水/二甲基甲酰胺混合溶剂中荧光最强。本发明的9,10-二芳基乙烯基蒽CPASA具有聚集诱导发光性质，在荧光开关和传感器、荧光探针、生物标记及荧光成像、有机发光器件等领域具有重要的应用价值。

Description

一种9,10-二芳基乙烯基蒽聚集诱导发光分子及其制备方法
技术领域
本发明涉及一种9,10-二芳基乙烯基蒽聚集诱导发光分子及其制备方法，具体涉及9,10-双{4-{N,N-二[4-(咔唑-9-基)苯基]氨基}苯乙烯基}蒽（CPASA）及其制备方法。
背景技术
大多数荧光生色团在稀溶液中具有很好的发光性能，但在聚集态时由于分子间相互作用导致了非辐射能量转换或形成不利于荧光发射的物种，产生荧光减弱甚至不发光即聚集荧光猝灭的现象，这使得荧光分子的应用受到了极大的限制。
通过分子内旋转受限、分子内共平面、形成J-聚集体及特殊激基缔合物等方式调控分子的聚集态，解决聚集导致荧光猝灭的问题，研究开发在固态或聚集状态下具有高效聚集诱导发光性质的新型材料受到广泛关注。此类材料可用于制备高效发光器件和化学生物传感器。
发明内容
发明目的：本发明的目的是提供一种9,10-二芳基乙烯基蒽聚集诱导发光分子及其制备方法。
技术方案：一种9,10-二芳基乙烯基蒽聚集诱导发光分子，具体为9,10-双{4-{N,N-二[4-(咔唑-9-基)苯基]氨基}苯乙烯基}蒽（CPASA），由如下结构式构成：
所述的9,10-双{4-{N,N-二[4-(咔唑-9-基)苯基]氨基}苯乙烯基}蒽在固态时发射黄光，最大发射波长为581nm，在有机溶剂中不发光，在水/有机溶剂混合溶剂中发出黄色荧光。
制备所述的9,10-二芳基乙烯基蒽聚集诱导发光分子的方法，由9,10-双{4-[N,N-二(4-碘苯基)氨基]苯乙烯基}蒽和咔唑通过Ullmann反应得到，反应时使用N,N-二甲基乙酰胺为溶剂，以碘化亚铜和1,10-邻菲罗啉为催化剂，在氮气保护及无水无氧环境下进行；反应式如下：
以上所述的9,10-二芳基乙烯基蒽聚集诱导发光分子9,10-双{4-{N,N-二[4-(咔唑-9-基)苯基]氨基}苯乙烯基}蒽，该分子是由二（咔唑-9-基）三苯胺和蒽通过双键共轭连接，荧光团的组成比例为咔唑：三苯胺：蒽=4:2:1。
有益效果：
本发明的9,10-二芳基乙烯基蒽聚集诱导发光分子9,10-双{4-{N,N-二[4-(咔唑-9-基)苯基]氨基}苯乙烯基}蒽，由二（咔唑-9-基）三苯胺和蒽通过双键共轭连接，分子中含有3种荧光基团，其组成比例为咔唑：三苯胺：蒽=4:2:1。
本发明的9,10-二芳基乙烯基蒽聚集诱导发光分子9,10-双{4-{N,N-二[4-(咔唑-9-基)苯基]氨基}苯乙烯基}蒽（CPASA）不溶于水，溶于二甲基甲酰胺、四氢呋喃、氯仿、二氯甲烷、乙酸乙酯、丙酮等有机溶剂中。化合物CPASA固态时发射黄光，最大发射波长为581nm。化合物CPASA在二甲基甲酰胺等有机溶剂中不发光，在水/二甲基甲酰胺混合溶剂中发出黄色荧光，在含水量20%混合溶剂中荧光最强。本发明的9,10-二芳基乙烯基蒽分子具有良好的聚集诱导发光性质，在荧光开关和传感器、荧光探针、生物标记及荧光成像、有机发光器件等领域具有重要的应用价值。
附图说明
图1为本发明实施例1制备的9,10-双{4-{N,N-二[4-(咔唑-9-基)苯基]氨基}苯乙烯基}蒽（CPASA）固体粉末的荧光光谱。
图2为本发明实施例1制备的9,10-双{4-{N,N-二[4-(咔唑-9-基)苯基]氨基}苯乙烯基}蒽（CPASA）在水/二甲基甲酰胺混合溶液中不同含水量时荧光发射强度变化图。
具体实施方式
以下通过实施例对本发明作进一步详细说明：
实施例1.9,10-二芳基乙烯基蒽聚集诱导发光分子9,10-双{4-{N,N-二[4-(咔唑-9-基)苯基]氨基}苯乙烯基}蒽CPASA的制备方法
（1）以蒽-9,10-双（亚甲基磷酸乙酯）和4-[N,N-二(4-碘苯基)氨基]苯甲醛为原料制备获得9,10-双{4-[N,N-二(4-碘苯基)氨基]苯乙烯基}蒽（SM），合成路线如下：
具体制备方法参考一种具有聚集诱导发光性质的吡啶-三苯胺-蒽共轭分子及其制备公开号为CN103524404A实施例1的记载。
（2）9,10-双{4-[N,N-二(4-碘苯基)氨基]苯乙烯基}蒽（SM）和咔唑按摩尔比1：6反应，获得9,10-双{4-{N,N-二[4-(咔唑-9-基)苯基]氨基}苯乙烯基}蒽（CPASA）,合成路线如下：
具体制备方法为：在无水无氧条件下，称取1.00g(5.98mmol)咔唑溶于10mL的N，N-二甲基乙酰胺中，加入碘化亚铜0.78g(4.01mmol)、碳酸钾0.55g(3.98mol)和0.79g(3.99mmol)1,10-邻菲罗啉，充分搅拌下滴加溶有9,10-双{4-[N,N-二(4-碘苯基)氨基]苯乙烯基}蒽（SM）1.22g(1.0mmol)的5mL的N，N-二甲基乙酰胺，氮气保护下搅拌，缓慢升温至160℃，反应72小时，冷却至室温，抽滤，干燥，色谱柱分离得到黄色固体CPASA,产率76%。
分析所得化合物CPASA：
1HNMR(C6D6,500MHz)δ:8.65～8.68(m,4H),8.20(d,J=7.65Hz,8H),7.93(d,J=16.55Hz,2H),7.54(dd,J=16.1Hz,8.1Hz,12H),7.47～7.49(m,12H),7.36～7.40(m,16H),7.31(d,J=8.8Hz,12H),6.98(d,J=16.6Hz,2H);13CNMR(C6D6,300MHz)δ147.82,147.16,141.96,141.81,137.50,133.87,133.73,133.41,130.78,127.35,126.70,126.59,126.09,125.82,125.74,125.61,125.32,125.05,124.43,124.30,121.21,121.10,121.04,120.85,120.73,110.47,110.35;HRMS-MALDI-TOFcalcdforC102H69N6[M+H]+1377.5584,found1377.5582
获得的化合物结构式为
由二（咔唑-9-基）三苯胺和蒽通过双键共轭连接，荧光团组成比例为咔唑：三苯胺：蒽=4:2:1。
实施例2.9,10-二芳基乙烯基蒽CPASA固体态荧光
9,10-二芳基乙烯基蒽CPASA在固态时发射黄光，最大发射波长为581nm。在暗室中紫外灯下CPASA固体态发出明亮的黄色荧光。附图1为本发明实施例1制备的9,10-双{4-{N,N-二[4-(咔唑-9-基)苯基]氨基}苯乙烯基}蒽（CPASA）固体粉末的荧光光谱。
实施例3.9,10-二芳基乙烯基蒽CPASA的聚集诱导荧光增强
9,10-二芳基乙烯基蒽CPASA不溶于水，溶于二甲基甲酰胺、四氢呋喃、氯仿、二氯甲烷、乙酸乙酯、丙酮等有机溶剂中。在二甲基甲酰胺等有机溶剂中不发光，在暗室中紫外灯下无荧光，但加入体积含量为20%的水后荧光迅速增强，发出明亮的黄色荧光。附图2为本发明实施例1制备的9,10-双{4-{N,N-二[4-(咔唑-9-基)苯基]氨基}苯乙烯基}蒽（CPASA）在水/二甲基甲酰胺混合溶液中不同含水量时荧光发射强度变化图。
本发明的9,10-二芳基乙烯基蒽CPASA具有聚集诱导发光性质，在荧光开关和传感器、荧光探针、生物标记及荧光成像、有机发光器件等领域具有重要的应用价值。

Claims (2)

1.一种9,10-二芳基乙烯基蒽聚集诱导发光分子，其特征在于，具体为9,10-双{4-{N,N-二[4-(咔唑-9-基)苯基]氨基}苯乙烯基}蒽，由如下结构式构成：
所述的9,10-双{4-{N,N-二[4-(咔唑-9-基)苯基]氨基}苯乙烯基}蒽在固态时发射黄光，最大发射波长为581nm，在有机溶剂中不发光，在水/有机溶剂混合溶剂中发出黄色荧光。
2.制备权利要求1所述的9,10-二芳基乙烯基蒽聚集诱导发光分子的方法，其特征在于，由9,10-双{4-[N,N-二(4-碘苯基)氨基]苯乙烯基}蒽和咔唑通过Ullmann反应得到，反应时使用N,N-二甲基乙酰胺为溶剂，以碘化亚铜和1,10-邻菲罗啉为催化剂，在氮气保护及无水无氧环境下进行；具体的反应式如下：
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