CN107384374A - 一种聚集诱导发光及机械致增强发光材料及制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种聚集诱导发光及机械致增强发光材料及制备方法,包括以下步骤:1)在氮气保护下将9,10‑菲醌、对氨基苯乙腈、醋酸铵和芳香醛在醋酸溶液中回流,冷却到室温,然后倒入搅拌的甲醇中过滤得到粗产品,纯化得到乳白色固体粉末;2)将乳白色固体粉末与三苯胺醛在叔丁醇钾的催化下,在无水乙醇中回流进行Knoevenagel缩合反应,得到聚集诱导发光及机械致增强发光材料。本发明合成方法简单,产率较高,纯化简单,制备的化合物既具有聚集诱导发光且光谱发生不寻常蓝移的性能,又具有机械致增强发光性能,因此本发明在荧光传感检测、光学信息存储、可逆书写媒介及防伪领域都有着潜在的应用价值。

Description

一种聚集诱导发光及机械致增强发光材料及制备方法
技术领域
本发明属于智能荧光材料技术领域,具体涉及一种聚集诱导发光及机械致增强发光材料及制备方法。
背景技术
有机发光材料在实际应用中常以聚集态(纳米聚集体、薄膜、固态)形式存在,而传统的大多数有机发光材料在溶液状态下具有较强的荧光,而在聚集态时往往因为分子间较强的的π-π堆积作用导致荧光减弱甚至猝灭,这在很大程度上限制了这些材料的应用,因此设计、合成在聚集状态荧光增强的化合物具有深远的意义。2001年,唐本忠等发现噻咯衍生物在稀溶液状态时几乎不发光,但在聚集状态时发出较强荧光,因此提出了聚集诱导发光(Aggregation Induced Emission,AIE)这个概念,引起了科学界的极大关注,随之各种各样的AIE发光材料被设计,合成并应用在光电器件、生物成像/传感等领域。
从目前报道的聚集诱导发光(AIE)材料分子,如螺旋桨状的硅氧烷/四苯基烯衍生物、具有扭曲结构的氰基二苯烯衍生物、氢键类发光化合物等的结构可以看出,聚集发光材料本身共轭性并不强,其堆积模式往往处于亚稳的松散状态,因此其堆积模式容易在外界作用力下发生改变,从而改变分子间的作用力,进一步调节荧光发射强度或者荧光发射光谱的位移,即体现出机械致变色性能。近年来,机械致变色材料在荧光传感检测、光学信息存储、可逆书写媒介及防伪领域都有着潜在的应用价值而受到了越来越多的关注。
在众多报道的机械致变色材料中,turn-on模型的机械致变色材料尤为备受关注,因为研磨刺激之后发光模式由“off”转为“on”,不仅提供了一个双重模式的开关系统,而且能够避免传统的研磨之后发光淬灭所致的错误信号。然而,目前报道的大多数机械致变色材料大多局限于研磨或压力等机械刺激前后发光颜色的转变而不是发光强度的突跃性增强,反之在机械刺激后由于分子间发生聚集导致荧光淬灭,从而呈现“turn-off”模型。因此,发展在机械力刺激下具有“turn-on”模型且发光强度显著增加的发光材料仍然是一种挑战。
菲并咪唑类化合物具有较大的刚性平面骨架﹑良好的热稳定性及较高的荧光量子效率,同时具有合成简单﹑产率高﹑提纯容易等众多优点,因此受到人们的广泛关注。基于菲并咪唑类化合物结构的易修饰性能,将扭曲结构的四苯乙烯(TPE),氰基苯乙烯,三苯胺(TPA)引入其骨架中合成了几种既具有聚集诱导发光性能又具有机械制变色性能的扭曲结构的菲并咪唑衍生物。但是,目前报道的大多数合成的化合物他们在机械力刺激下仅仅表现出发光颜色的转变且聚集诱导发光增强并且聚集态发光跟之前类似的正常的红移性能。
发明内容
本发明的目的为了解决现有菲并咪唑类化合物在机械力刺激下多数表现出发光颜色的转变且聚集诱导发光增强并且聚集态发光跟之前类似的正常的红移性能的技术问题,提供一种聚集诱导发光及机械致增强发光材料。
为解决上述技术问题,本发明采用的技术方案为:
一种聚集诱导发光及机械致增强发光材料,结构通式为:
本发明在刚性平面好﹑热稳定性好及荧光量子效率较高的菲并咪唑结构上引入具有扭曲结构的三苯胺氰基苯乙烯,并且在咪唑2位上分别连接5-溴噻吩、噻吩、溴化苯、苯环四个不同的取代基,研究不同的取代基对其聚集诱导发光及机械致增强发光性能的影响。
一种制备所述聚集诱导发光及机械致增强发光材料的方法,包括以下步骤:
1)在氮气保护下将9,10-菲醌、对氨基苯乙腈、芳香醛和醋酸铵在醋酸溶液中回流,冷却到室温,然后倒入搅拌的甲醇中过滤得到粗产品,纯化得到乳白色固体粉末;
2)将步骤1)制得乳白色固体粉末与三苯胺醛在叔丁醇钾的催化下,在无水乙醇中回流进行Knoevenagel缩合反应,用TLC监测到反应完全,有黄色沉淀生成,将黄色沉淀冷却到室温过滤得到黄色固体,纯化黄色固体得到纯的黄色固体粉末即为聚集诱导发光及机械致增强发光材料。
该方法用很经典的Knoevenagel缩合反应,合成条件温和,产率较高,反应时间较快,易于提纯。
所述步骤1)中芳香醛为5-溴-噻吩-2-甲醛、噻吩-2-甲醛、对溴苯甲醛或苯甲醛中的任意一种。通过在咪唑2位上引入不同取代基,对比并探索噻吩带溴以及不带溴、以及将噻吩换成苯环对化合物聚集诱导发光及机械致发光性能的影响。
所述步骤1)中9,10-菲醌、对氨基苯乙腈、芳香醛和醋酸铵的物质的量比为5:5-7:5-7:50-70。该比例下,化合物能够更加完全反应,反应副产物较少,且剩余的反应物溶于甲醇易于除去,合成化合物产率较高。
所述步骤1)中在氮气保护下9,10-菲醌、对氨基苯乙腈、醋酸铵和芳香醛在醋酸溶液中的回流时间为8-15小时。在该反应时间下,9,10-菲醌这种原料基本上已经消失变成了菲并咪唑取代物,且该反应在时间上没有那么严格的限制,在8-15小时范围内都能充分反应且得到的产物产率较高,易于提纯。
所述步骤1)中粗产品的纯化采用柱色谱纯化,柱色谱用二氯甲烷:石油醚=1:4-6作洗脱液。由于步骤1)制备的的化合物杂质较少,易于提纯,因此用柱色谱在该比例的洗脱液下进行提纯,正好可以把所需要的产物一次性进行提纯,跟重结晶提纯法相比产物损失较少。
所述步骤2)中乳白色固体粉末与三苯胺醛的物质的量比为1:1-1.5。该方法用很经典的Knoevenagel缩合反应,反应条件温和时间较短,只有一个反应位点,产率较高,原料在该比例下都能很好的反应,且剩余的反应物容易除去。
所述步骤2)中叔丁醇钾用量为乳白色固体粉末与三苯胺醛总物质的量的1-2倍。在Knoevenagel缩合反应中选用叔丁醇钾作为碱催化该反应,反应较迅速且条件温和,该比例下反应都能完全进行且反应产率高。
所述步骤2)中乳白色固体粉末与三苯胺醛在叔丁醇钾的催化下,在无水乙醇中回流进行Knoevenagel缩合反应,用TLC监测应开始到反应完全,回流反应的时间约为5-8小时。该反应比较迅速,从反应开始到完全反应所需时间较短,且副产物较少,产率较高。
所述步骤2)中黄色固体的纯化采用柱色谱纯化,柱色谱用二氯甲烷:石油醚=1:3-5作洗脱液。在该比例的洗脱液下进行提纯,产品与杂质点都可以很容易的分开,提纯所需时间较短,且与重结晶提纯法相比,产品损失较少。
本发明提出的一种聚集诱导发光及机械致增强发光材料及制备方法,是在菲并咪唑基元上引入扭曲结构的氰基苯乙烯取代的三苯胺,既具有聚集诱导发光性能且聚集后发光光谱发生不寻常的蓝移,又具有机械致增强发光的性能,且有一种化合物研磨后发光量子产率从0.08%增加到6.28%,增加了78倍,产率较高,体现了明显的“turn-on”模型,且制备方法简单,特别是化合因此在荧光传感检测、光学信息存储、可逆书写媒介及防伪领域都有着潜在的应用价值。
附图说明
图1、2、3、4分别为实施例1,2,3,4制备的四种化合物聚集态荧光光谱图(浓度15μM);
图5、6、7、8分别为实施例1,2,3,4制备的四种化合物固体研磨前后荧光光谱图;
图9为实施例1,2,3,4制备的四种化合物研磨前后量子产率比率图(A、B、C、D分别代表实施例1、2、3、4制备的化合物;
具体实施方式
实施例1
本实施例中的一种聚集诱导发光及机械致增强发光材料,其结构式为:
一种制备所述聚集诱导发光及机械致增强发光材料的方法,包括以下步骤:
1)在氮气保护下将9,10-菲醌、对氨基苯乙腈、5-溴-噻吩-2-甲醛和醋酸铵按照1:1:1:10物质的量比在醋酸溶液中回流8小时,冷却到室温,然后倒入搅拌的甲醇中过滤得到粗产品,粗产品采用柱色谱纯化,柱色谱用二氯甲烷:石油醚作=1:4作洗脱液,得到乳白色固体粉末;
2)将步骤1)制得乳白色固体粉末与三苯胺醛按照1:1物质的量比在叔丁醇钾的催化下,叔丁醇钾用量为乳白色固体粉末与三苯胺醛总物质的量的1倍,在无水乙醇中回流进行Knoevenagel缩合反应用TLC监测到反应完全,有黄色沉淀生成,从开始反应到反应完全所需时间约为5h,将黄色沉淀冷却到室温过滤得到黄色固体,黄色固体采用柱色谱纯化,柱色谱用二氯甲烷:石油醚作=1:3作洗脱液,得到纯的黄色固体粉末即为聚集诱导发光及机械致增强发光材料。
分子式为C46H29BrN4S
质谱表征:MS(ESI+):m/z 749.13652(MH+),Calc.748.38931
核磁氢谱表征:1H NMR(600MHz,DMSO)δ8.92(d,J=8.5Hz,1H),8.88(d,J=8.5Hz,1H),8.63(d,J=7.7Hz,1H),8.26(s,1H),8.14(d,J=8.8Hz,1H),7.95(d,J=8.1Hz,2H),7.85(d,J=8.3Hz,2H),7.81–7.77(m,1H),7.74–7.69(m,2H),7.61–7.55(m,2H),7.49–7.36(m,4H),7.24–7.08(m,6H),7.00(d,J=4.0Hz,1H),6.87(d,J=4.0Hz,1H),6.78(d,J=8.8Hz,2H),6.53(s,1H)
核磁碳谱表征:13C NMR(151MHz,DMSO)δ150.44(s),149.94(s),146.35(s),146.16(s),146.05(s),144.84(s),144.70(s),138.20(s),137.64(s),137.16(d,J=4.5Hz),137.09(s),136.87(s),134.79(s),134.28(s),132.15(s),131.93(s),131.86(s),131.70(s),130.37(d,J=19.8Hz),130.16–130.05(m),129.11(d,J=6.7Hz),128.44(s),128.39(s),128.30(d,J=4.1Hz),128.24(s),128.11(d,J=5.6Hz),128.05(s),127.81(s),127.03(s),126.61(d,J=15.7Hz),126.37(s),126.13(s),126.02(s),125.95(s),125.58(s),125.45(s),125.39(s),125.14(s),124.23(s),122.55(d,J=7.2Hz),120.92(s),120.65–120.52(m),120.24(s),119.96(s),118.93(s),114.69(d,J=1.4Hz),108.20(s),105.26(s).
实施例2
本实施例中的一种聚集诱导发光及机械致增强发光材料,其结构式为:
一种制备所述聚集诱导发光及机械致增强发光材料的方法,包括以下步骤:
1)在氮气保护下将9,10-菲醌、对氨基苯乙腈、噻吩-2-甲醛和醋酸铵按照物质的量比5:6:6:60在醋酸溶液中回流15小时,冷却到室温,然后倒入搅拌的甲醇中过滤得到粗产品,粗产品采用柱色谱纯化,柱色谱用二氯甲烷:石油醚作=1:6作洗脱液,得到乳白色固体粉末;
2)将步骤1)制得乳白色固体粉末与三苯胺醛按照1:1.5物质的量比在叔丁醇钾的催化下,叔丁醇钾用量为乳白色固体粉末与三苯胺醛总物质的量的2倍,在无水乙醇中回流进行Knoevenagel缩合反应,用TLC监测到反应完全,有黄色沉淀生成,从开始反应到反应完全所需时间约为7h,将黄色沉淀冷却到室温过滤得到黄色固体,黄色固体采用柱色谱纯化,柱色谱用二氯甲烷:石油醚作=1:5作洗脱液,得到纯的黄色固体粉末即为聚集诱导发光及机械致增强发光材料。分子式为C46H30N4S
质谱表征:MS(ESI+):m/z 671.22623(MH+),Calc.670.21783.
核磁氢谱表征:1H NMR(600MHz,DMSO)δ8.93(d,J=8.0Hz,1H),8.88(d,J=8.3Hz,1H),8.65(d,J=7.7Hz,2H),8.25(s,1H),8.14(d,J=8.3Hz,1H),7.99–7.91(m,2H),7.84–7.77(m,2H),7.70(d,J=11.4Hz,1H),7.66(s,1H),7.58(s,1H),7.43(dd,J=33.3,7.4Hz,4H),7.27–7.15(m,5H),7.13–7.08(m,1H),7.05(s,1H),7.00(d,J=8.8Hz,1H),6.90(s,1H),6.84(s,1H),6.79(d,J=4.9Hz,1H),6.71(d,J=8.8Hz,1H),6.53(s,1H).
核磁碳谱表征:13C NMR(151MHz,DMSO)δ150.41(s),149.87(s),146.36(s),146.19–145.89(m),144.58(s),138.79(s),138.04(s),137.07(t,J=8.4Hz),136.61(s),132.93(s),132.81(s),132.18(s),131.73(d,J=19.1Hz),131.13(s),130.40(t,J=12.6Hz),129.22(s),128.99(d,J=11.7Hz),128.52–127.85(m),127.62(d,J=9.2Hz),127.42(s),127.05–126.68(m),126.68–126.29(m),126.20(s),125.99–125.61(m),125.47(d,J=12.3Hz),125.17(d,J=20.4Hz),125.08(d,J=8.7Hz),124.19(s),122.78–122.47(m),120.90(s),120.53(s),120.23(s),119.98(s),118.91(s),118.46(s),108.09(s),105.33(s).
实施例3
本实施例中的一种聚集诱导发光及机械致增强发光材料,其结构式为:
一种制备所述聚集诱导发光及机械致增强发光材料的方法,包括以下步骤:
1)在氮气保护下将9,10-菲醌、对氨基苯乙腈、对溴苯甲醛和醋酸铵按照5:7:7:70物质的量比在醋酸溶液中回流10小时,冷却到室温,然后倒入搅拌的甲醇中过滤得到粗产品,粗产品采用柱色谱纯化,柱色谱用二氯甲烷:石油醚作=1:5作洗脱液,得到乳白色固体粉末;
2)将步骤1)制得乳白色固体粉末与三苯胺醛按照1:1.2物质的量比在叔丁醇钾的催化下,叔丁醇钾用量为乳白色固体粉末与三苯胺醛总物质的量的1.5倍,在无水乙醇中回流进行Knoevenagel缩合反应,用TLC监测到反应完全,有黄色沉淀生成,从开始反应到反应完全所需时间约为6h,将黄色沉淀冷却到室温过滤得到黄色固体,黄色固体采用柱色谱纯化,柱色谱用二氯甲烷:石油醚作=1:4作洗脱液,得到纯的黄色固体粉末即为聚集诱导发光及机械致增强发光材料。分子式为C48H31BrN4
质谱表征:MS(ESI+):m/z 743.18005(MH+),Calc.743.71。
核磁氢谱表征:1H NMR(600MHz,DMSO)δ8.94(d,J=8.1Hz,1H),8.89(d,J=8.6Hz,1H),8.68(d,J=7.9Hz,1H),8.18(s,1H),8.02(s,1H),7.93(s,1H),7.83(dd,J=28.3,20.2Hz,3H),7.71(d,J=7.8Hz,2H),7.66(s,1H),7.61(s,1H),7.56–7.36(m,7H),7.27–7.07(m,7H),6.99(s,1H),6.75(d,J=8.7Hz,2H),6.55–6.51(m,1H).
核磁碳谱表征:13C NMR(151MHz,DMSO)δ150.34(d,J=10.4Hz),150.12(s),146.32(d,J=15.3Hz),145.86(s),144.39(s),138.96(s),138.25(s),137.09(s),136.32(s),132.06(s),131.82(d,J=15.4Hz),131.60(d,J=2.9Hz),131.07(d,J=49.7Hz),130.38(d,J=13.7Hz),129.86(s),129.07(s),128.37(s),128.22(s),127.52(s),127.06(s),126.30(t,J=9.1Hz),125.41(s),124.20(s),123.29(s),122.81(d,J=6.5Hz),122.50(s),120.74(s),120.03(s),119.36(s),118.87(s),108.33(s),105.35(s).
实施例4
本实施例中的一种聚集诱导发光及机械致增强发光材料,其结构式为:
一种制备所述聚集诱导发光及机械致增强发光材料的方法,包括以下步骤:
1)在氮气保护下将9,10-菲醌、对氨基苯乙腈、苯甲醛和醋酸铵按照5:7:7:65物质的量比在醋酸溶液中回流12小时,冷却到室温,然后倒入搅拌的甲醇中过滤得到粗产品,粗产品采用柱色谱纯化,柱色谱用二氯甲烷:石油醚作=1:6作洗脱液,得到乳白色固体粉末;
2)将步骤1)制得乳白色固体粉末与三苯胺醛按照1:1-1.5物质的量比在叔丁醇钾的催化下,叔丁醇钾用量为乳白色固体粉末与三苯胺醛总物质的量的2倍,在无水乙醇中回流进行Knoevenagel缩合反应,用TLC监测到反应完全,有黄色沉淀生成,从开始反应到反应完全所需时间约为8h,将黄色沉淀冷却到室温过滤得到黄色固体,黄色固体采用柱色谱纯化,柱色谱用二氯甲烷:石油醚作=1:5作洗脱液,得到纯的黄色固体粉末即为聚集诱导发光及机械致增强发光材料。分子式为C48H32N4
质谱表征:MS(ESI+):m/z 665.26976(MH+),Calc.664.26037.
核磁氢谱表征:1H NMR(600MHz,DMSO)δ8.95(d,J=7.9Hz,1H),8.89(d,J=8.0Hz,1H),8.68(d,J=7.4Hz,2H),8.17(s,1H),8.01(d,J=7.8Hz,1H),7.93(d,J=8.7Hz,1H),7.87–7.76(m,3H),7.69(dd,J=18.4,8.0Hz,3H),7.64–7.55(m,3H),7.53–7.47(m,1H),7.47–7.38(m,3H),7.29-7.14(m,6H),7.03–6.90(m,3H),6.64(d,J=8.5Hz,2H),6.53(s,1H).
核磁碳谱表征:13C NMR(151MHz,DMSO)δ151.56(s),151.23(s),150.34(s),149.84(s),146.38(s),146.15(s),145.82(s),144.29(s),139.21(s),138.50(s),137.04(d,J=5.2Hz),136.17(s),135.61(s),132.04(s),131.59(s),131.09(s),130.66(s),130.44(d,J=8.0Hz),129.96(s),129.74(s),129.59(s),129.26(s),128.99(s),128.79(s),128.43(s),128.31-127.92(m),127.37(d,J=13.2Hz),127.15(s),126.96(s),126.71(s),126.27(d,J=9.3Hz),125.88–125.58(m),125.38(s),125.21(s),125.06(d,J=7.0Hz),124.17(s),122.89(d,J=6.2Hz),122.51(s),120.94(s),120.72(s),120.45(s),120.04(s),118.86(s),118.61(s),107.91(s),105.37(s).
一种聚集诱导发光(AIE)及机械致增强发光(MIE)材料作为聚集诱导发光材料的性质。
1、实施例1、2、3、4制备的一种聚集诱导发光及机械致增强发光材料作为聚集诱导发光材料时纳米聚集态的制备及性质。
(1)将实施例1、2、3、4制备的一种聚集诱导发光及机械致增强发光材料在DMF溶液中分别配置成浓度为2mM的母液。在DMF溶剂中加入不同百分比的水(0~100%),最终混合溶剂体积为2mL。取15μL的母液迅速注入到上述配置好的混合溶剂,剧烈摇晃,最终聚集态浓度为15μM。
(2)将实施例1、2、3、4制备的一种聚集诱导发光及机械致增强发光材料的纳米聚集态分别做紫外可见吸收光谱、荧光发射光谱、量子产率测试。结果证明制备的四种化合物均具有聚集诱导发光性能,且聚集态发光光谱发生蓝移,具体光谱图谱及数据见说明书附图1、2、3、4及下列表格:
表1:实施例1、2、3、4聚集态光物理数据
备注:Absmax(nm)、Emmax(nm)和ΦF(AIE)分别指指聚集态时VH2O/VDMF=0和100%时最大吸收峰、最大发射峰及量子产率
(3)一种聚集诱导发光及机械致增强发光材料作为机械致增强发光材料的性质。
将实施例1、2、3、4制备的四种固体化合物分别用研钵充分研磨,分别测试原始粉末,研磨之后固体的荧光发射光谱、量子产率。实验数据证明实施例1、2、3、4合成的四种化合物研磨之后且发光都有一定程度的位移且量子产率都增加,都具有机械致增强发光性能,特别是实施例1制备的化合物,研磨之后发光强度变化最大,量子产率增加了78倍,展现出很明显的“off”到“on”的特点,他们的固态发光光谱以及具体光谱数据见说明书附图5、6、7、8、9及如下表格:
表2固体研磨前后光物理数据
备注:Emmax(nm),ΦF(CIE)分别指固态荧光光谱最大发射峰,固态量子产率。original ground分别指原始粉末、研磨之后。Ratio指研磨之后比研磨之前量子产率比值。

Claims (10)

1.一种聚集诱导发光及机械致增强发光材料,其特征在于:结构通式为:
2.一种制备权利要求1所述聚集诱导发光及机械致增强发光材料的方法,其特征在于:包括以下步骤:
1)在氮气保护下将9,10-菲醌、对氨基苯乙腈、芳香醛和醋酸铵在醋酸溶液中回流,冷却到室温,然后倒入搅拌的甲醇中过滤得到粗产品,纯化得到乳白色固体粉末;
2)将步骤1)制得乳白色固体粉末与三苯胺醛在叔丁醇钾的催化下,在无水乙醇中回流进行Knoevenagel缩合反应,用TLC监测到反应完全,有黄色沉淀生成,将黄色沉淀冷却到室温过滤得到黄色固体,纯化黄色固体得到纯的黄色固体粉末即为聚集诱导发光及机械致增强发光材料。
3.根据权利要求2所述的一种制备权利要求1所述聚集诱导发光及机械致增强发光材料的方法,其特征在于:所述步骤1)中芳香醛为5-溴-噻吩-2-甲醛、噻吩-2-甲醛、对溴苯甲醛或苯甲醛中的任意一种。
4.根据权利要求3所述的一种制备权利要求1所述聚集诱导发光及机械致增强发光材料的方法,其特征在于:所述步骤1)中9,10-菲醌、对氨基苯乙腈、芳香醛和醋酸铵的物质的量比为5:5-7:5-7:50-70。
5.根据权利要求4所述的一种制备权利要求1所述聚集诱导发光及机械致增强发光材料的方法,其特征在于:所述步骤1)中在氮气保护下9,10-菲醌、对氨基苯乙腈、醋酸铵和芳香醛在醋酸溶液中的回流时间为8-15小时。
6.根据权利要求5所述的一种制备权利要求1所述聚集诱导发光及机械致增强发光材料的方法,其特征在于:所述步骤1)中粗产品的纯化采用柱色谱纯化,柱色谱用二氯甲烷:石油醚作=1:4-6作洗脱液。
7.根据权利要求6所述的一种制备权利要求1所述聚集诱导发光及机械致增强发光材料的方法,其特征在于:所述步骤2)中乳白色固体粉末与三苯胺醛的物质的量比为1:1-1.5。
8.根据权利要求7所述的一种制备权利要求1所述聚集诱导发光及机械致增强发光材料的方法,其特征在于:所述步骤2)中叔丁醇钾用量为乳白色固体粉末与三苯胺醛总物质的量的1-2倍。
9.根据权利要求8所述的一种制备权利要求1所述聚集诱导发光及机械致增强发光材料的方法,其特征在于:所述步骤2)中乳白色固体粉末与三苯胺醛在叔丁醇钾的催化下,在无水乙醇中回流进行Knoevenagel缩合反应,用TLC监测反应到反应完全所需时间约为5-8小时。
10.根据权利要求2-9任一项所述的一种制备权利要求1所述聚集诱导发光及机械致增强发光材料的方法,其特征在于:所述步骤2)中黄色固体的纯化采用柱色谱纯化,柱色谱用二氯甲烷:石油醚作=1:3-5作洗脱液。
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110041226A (zh) * 2019-05-21 2019-07-23 江苏萨瑞斯医疗科技有限公司 具有aie特性的化合物及其制备方法和应用
CN111116545A (zh) * 2020-03-04 2020-05-08 太原理工大学 基于外界刺激解锁的可擦写荧光材料
CN112876634A (zh) * 2021-01-21 2021-06-01 贵州民族大学 一种聚合物压致变色材料及其制备方法与应用

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101870681A (zh) * 2009-04-02 2010-10-27 郑建鸿 双菲并咪唑基化合物及其电致发光装置
CN102190627A (zh) * 2010-12-10 2011-09-21 吉林大学 9,10-菲并咪唑衍生物及其作为电致发光材料的应用
CN104099084A (zh) * 2014-06-25 2014-10-15 吉林大学 一种蓝色有机电致荧光材料其制备方法及应用

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101870681A (zh) * 2009-04-02 2010-10-27 郑建鸿 双菲并咪唑基化合物及其电致发光装置
CN102190627A (zh) * 2010-12-10 2011-09-21 吉林大学 9,10-菲并咪唑衍生物及其作为电致发光材料的应用
CN104099084A (zh) * 2014-06-25 2014-10-15 吉林大学 一种蓝色有机电致荧光材料其制备方法及应用

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
S. ZHANG ET AL.,: ""Rehybridization of Nitrogen Atom Induced Photoluminescence Enhancement under Pressure Stimulation"", 《ADV. FUNCT. MATER.》 *

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110041226A (zh) * 2019-05-21 2019-07-23 江苏萨瑞斯医疗科技有限公司 具有aie特性的化合物及其制备方法和应用
CN111116545A (zh) * 2020-03-04 2020-05-08 太原理工大学 基于外界刺激解锁的可擦写荧光材料
CN111116545B (zh) * 2020-03-04 2023-03-17 太原理工大学 基于外界刺激解锁的可擦写荧光材料
CN112876634A (zh) * 2021-01-21 2021-06-01 贵州民族大学 一种聚合物压致变色材料及其制备方法与应用

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