CN110283193A - 一种具有研磨固态发光性质的荧光探针化合物及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种具有研磨固态发光性质的荧光探针化合物及其制备方法。本发明上述具有研磨固态发光性质的荧光化合物，在稀溶液中发蓝色荧光，在固体状态下不发光，具有聚集诱导淬灭性质，但固体在研磨后具有强荧光发射。本发明还提供了这种具有研磨固态发光性质的荧光化合物的制备方法，该方法属于一锅法，原料易得、操作简便、条件温和、转化率高。该化合物同时具有溶液发光和固态发光的性质，大大拓宽了其在荧光检测领域的应用，并且其研磨发光性质在压敏响应性检测领域也具有潜在的应用价值。
Description
技术领域
本发明属于功能材料领域，具体地说，涉及一种具有聚集诱导淬灭性质的荧光探针化合物，其固体在研磨后具有强荧光发射的性质，特别涉及这种有机化合物的制备方法。
背景技术
作为荧光检测的探针，有机荧光化合物一直在人类生活科研中扮演重要的角色。然而，传统的荧光化合物一般仅在溶液中具有较强的荧光，在高浓度或者聚集态荧光容易发生聚集诱导淬灭(Aggregation-Caused Quenching，ACQ)而不发光，限制了其应用。2001年，唐本忠院士团队发现一种反常于传统的ACQ荧光化合物，具有聚集诱导荧光(AggregationInduced Emission，AIE）效应的四苯乙烯苯，为固态发光材料的发展开辟了新的研究方向。自AIE现象被报道后，国际上许多研究小组致力于开发合成简便、易功能化、AIE效应显著的新型材料。目前，已报导的AIE材料的发光性能大都来源于其特殊的化学结构，一般需要较为复杂的化学方法来合成。能否从简单的溶液发光ACQ荧光化合物，通过简单的物理方法来获得固态发光材料，这方面的研究至今鲜有报道。
发明内容
针对现有固态荧光探针物质结构复杂、难以制备的问题，本发明的目的是提供一种研磨固态发光性质的荧光化合物及其制备方法。365nm紫外灯照射下，该有机化合物在稀溶液中发出蓝色荧光，固体化合物不发光，但研磨后固体可发出强蓝色荧光。该化合物的合成属于一锅法合成，原料易得，制备过程简单，条件温和，产率高。
本发明的目的通过下述方案予以实现：
一方面，本发明提供一种具有研磨固态发光性质的荧光化合物，其结构式为：
进一步地，所述具有研磨固态发光性质的荧光化合物，在365nm紫外灯照射下，所述荧光化合物的四氢呋喃溶液发蓝色荧光，发射波长为394nm～800nm，且浓度越高发光强度越弱，固体状态下不发光，具有典型的聚集诱导淬灭性质。
进一步地，所述荧光化合物固体粉末经研磨后具有强荧光发射，发射波长为405～750nm。
另一方面，本发明还提供了上述具有研磨固态发光性质的荧光化合物的制备方法，步骤如下：
步骤1：将等摩尔比的1-芘硼酸及1,2-苯二胺溶于有机溶剂中，获得反应液；
步骤2：在无水无氧且在氮气保护下，将反应液从室温加热至80℃，使其回流并持续12h；
步骤3：停止反应并冷却，旋蒸除去有机溶剂，采用适当的洗脱剂进行柱层析分离，得到荧光化合物的粗产物；
步骤4：将得到的粗产物溶于良溶剂四氢呋喃中，使其正好完全溶解，随后加入大量不良溶剂正己烷，利用化合物中各组分在溶剂中的溶解度不同使它们分离，过滤干燥后得到纯的荧光化合物，即为所述具有研磨固态发光性质的荧光化合物。
上述步骤1中所用有机溶剂为四氢呋喃、乙醚、二氯甲烷中的任意一种。
上述步骤3中的洗脱剂为石油醚和乙酸乙酯的混合液。
所述的具有研磨固态发光的荧光化合物的制备方法，其特征在于：所得的荧光化合物转化率达94%。
相对于现有技术，本发明具有如下的优点及有益效果：
本发明涉及的具有研磨固态发光性质的荧光化合物具有制备方法操作简单、原料易得、反应条件温和、转化率高的优点。
本发明提供的具有研磨固态发光性质的荧光化合物不仅具有溶液荧光，在研磨后同时具有固态荧光，大大地拓展了其在荧光探针领域的应用。同时，该化合物在固态下，经研磨受压后，呈现强荧光，该性质在压敏响应性检测领域具有潜在的应用价值。
附图说明
图1是本发明的一个较佳实施案例的具有研磨固态发光性质的荧光化合物C22H15BN2的不同浓度的THF溶液的荧光光谱。
图2是本发明的一个较佳实施案例的具有研磨固态发光性质的荧光化合物C22H15BN2研磨前后的荧光对比照片。
图3是本发明的一个较佳实施案例的基于具有研磨固态发光性质的荧光化合物的红外谱图。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图和实施例对本发明作进一步详细的说明。应当理解，此处所描述的实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
在下文的描述中，给出了大量具体的细节以便提供对本发明更为彻底的理解。然而，对于本领域技术人员来说显而易见的是，本发明可以无需一个或多个这些细节而得以实施。在其他的例子中，为了避免与本发明发生混淆，对于本领域公知的一些技术特征未进行描述。
为了彻底了解本发明，将在下列的描述中提出详细的结构。显然，本发明的施行并不限定于本领域的技术人员所熟习的特殊细节。本发明的较佳实施例详细描述如下，然而除了这些详细描述外，本发明还可以具有其他实施方式。
下面结合实施例和附图详细说明本发明的方案，但保护范围不被此限制。实施例中所用原料均可从商业渠道获得。
实施例1
C22H15BN2分子的制备：称取1mmol 1-芘硼酸，1mmol 1,2-苯二胺，加入10ml四氢呋喃，温度从室温升至80℃，且在氮气保护下回流反应12h， 冷却后得到粗产物的溶液，选用200-300目的硅胶粉以10:1（v/v）石油醚和乙酸乙酯混合液为洗脱剂进行粗产物的溶液的柱层析分离，得到深黄色粉末C22H15BN2c粗产物，产量163.9mg，产率51.3%。制备的化学反应式如下：
荧光化合物的精制：将深黄色粉末C22H15BN2c粗产物溶于良溶剂四氢呋喃中，使其正好完全溶解，随后加入大量不良溶剂正己烷，利用化合物中各组分在溶剂中的溶解度不同使它们分离，随后过滤干燥，得到纯的荧光化合物，其红外谱图如图3所示。
荧光性能测试：将C22H15BN2分子溶于四氢呋喃中，配置不同浓度的四氢呋喃分散溶液。随后，测试这些分散液的荧光发射强度，得到不同浓度溶液的荧光光谱图，如图1所示。由图1可知，随化合物C22H15BN2浓度的增大，荧光强度减弱，当浓度达到10-4mmol/ml时，荧光发射强度最高，证明该化合物在溶液中具有聚集诱导淬灭发光性质。固态化合物无荧光，将化合物放在研钵中研磨1分钟后，在365nm紫外光照射下出现明显的荧光，如图2所示。
Claims (7)
1.一种具有研磨固态发光性质的荧光化合物，其特征在于：所述荧光化合物结构式为：
。
2.根据权利要求1所述的具有研磨固态发光性质的荧光化合物，其特征在于：在365nm紫外灯照射下，所述荧光化合物的四氢呋喃溶液发蓝色荧光，发射波长为394nm～800nm，且浓度越高发光强度越弱，固体状态下不发光，具有聚集诱导淬灭性质。
3.根据权利要求1或2所述的具有研磨固态发光性质的荧光化合物，其特征在于：所述荧光化合物固体粉末经研磨后具有强荧光发射，发射波长为405～750nm。
4.权利要求1-3任一所述的具有研磨固态发光的荧光化合物的制备方法，步骤如下：
步骤1：将等摩尔比的1-芘硼酸及1,2-苯二胺溶于有机溶剂中，获得反应液；
步骤2：在无水无氧且在氮气保护下，将反应液从室温加热至80℃，使其回流并持续12h；
步骤3：停止反应并冷却，旋蒸除去有机溶剂，采用适当的洗脱剂进行柱层析分离，得到荧光化合物的粗产物；
步骤4：将得到的粗产物溶于良溶剂四氢呋喃中，使其正好完全溶解，随后加入大量不良溶剂正己烷，利用化合物中各组分在溶剂中的溶解度不同使它们分离，过滤干燥后得到纯的荧光化合物，即为所述具有研磨固态发光性质的荧光化合物。
5.如权利要求4所述的具有研磨固态发光的荧光化合物的制备方法，其特征在于：步骤1中所用有机溶剂为四氢呋喃、乙醚、二氯甲烷中的任意一种。
6.如权利要求4所述的具有研磨固态发光的荧光化合物的制备方法，其特征在于：步骤3中的洗脱剂为石油醚和乙酸乙酯的混合液。
7.如权利要求4所述的具有研磨固态发光的荧光化合物的制备方法，其特征在于：所得的荧光化合物转化率达94%。
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