一类固体荧光小分子的合成与应用制造技术

本发明专利技术涉及部分固体荧光小分子的简便合成方法、固体荧光现象和应用报道，并对其结构进行衍生。属于化学分析检测技术领域。其分子结构如下：

Synthesis and application of a class of small solid fluorescent molecules

The invention relates to a simple synthesis method of some small solid fluorescent molecules, solid fluorescence phenomena and application reports, and derives their structures. It belongs to the field of chemical analysis and detection technology. Its molecular structure is as follows:

【技术实现步骤摘要】
一类固体荧光小分子的合成与应用本专利技术属于化学分析检测
，具体涉及一类小分子的固体荧光报道及其在检测过氧化氢(H2O2)方面的应用。
技术介绍
大部分传统有机染料在稀溶液里面发射很强的荧光，但是展现弱的或没有荧光在聚集状态，因为发生聚集诱导淬灭作用(ACQ)。但是目前报道的许多化合物在稀的溶液态有弱的或者没有荧光，相反在聚集态有很强的荧光，这种特别的现象叫做聚集诱导发光(AIE)。AIE现象主要通过在聚集态抑制分子内的旋转和振动，减少分子内发生非辐射跃迁导致发生很强的荧光。AIE现象由于其许多优点，也得到了广泛的应用，例如化学传感、OLED设备及生物传感。
技术实现思路
本专利技术目的之一在于提供一种简便高效的固体荧光小分子的合成方法；本专利技术之另一目的在于通过合成报道部分小分子化合物的固体荧光现象，推测其衍生物也应当有潜在的固体荧光现象，并对其运用于检测过氧化氢(H2O2)进行了有效性实验。本专利技术解决问题采取的技术方案为，部分固体荧光小分子的合成及其衍生物，其分子结构式通式如下：。合成路线如下：具体合成方法如下：A、将化合物1(100.0mg,0.52mmol)分别与1倍单量的氰基苯并噻唑、氰基苯并恶唑、氰基苯并咪唑溶于2.0mL无水乙醇，加入40μL哌啶作催化剂，室温搅拌反应，析出固体，抽滤并用少量乙醇洗涤得到目标产物。B、将化合物2(100.0mg,0.52mmol)分别与1倍单量的氰基苯并噻唑、氰基苯并恶唑、氰基苯并咪唑溶于2.0mL无水乙醇，加入40μL哌啶作催化剂，室温搅拌反应，析出固体，抽滤并用少量乙醇洗涤得到目标产物。C、将化合物3(100.0mg,0.52mmol)分别与1倍单量的氰基苯并噻唑、氰基苯并恶唑、氰基苯并咪唑溶于2.0mL无水乙醇，加入40μL哌啶作催化剂，室温搅拌反应，析出固体，抽滤并用少量乙醇洗涤得到目标产物。本专利技术通过采取一种简便快捷的合成方法合成部分小分子化合物，在温和的反应条件下，通过室温反应，反应过程中析出固体，产物通过乙醇洗涤纯化即可得到纯的产物，从而推广到其衍生物的合成。本专利技术合成的一系列小分子展现出固体荧光，推测其衍生物也应当有潜在固体荧光现象，通过分子结构的变化，得到不同波长的固体荧光物质。本专利技术通过365nm手提灯照射前后对比自然光照和365nm紫外灯照下化合物ECOMA-S、ECME-S、ECB-S表现出明显的固体荧光。本专利技术通过具体测试化合物ECOMA-S、ECME-S、ECB-S在不同比例水和有机溶剂混合体系中的荧光发射变化，来验证该类化合物的固体荧光性质。本专利技术通过具体测试化合物ECOMA-S、ECME-S、ECB-S在不同比例水和有机溶剂混合体系中的荧光发射波长随水的比例增加的变化，来进一步验证该类化合物的固体荧光性质。本专利技术通过ECB-S分子设计出一种检测过氧化氢的荧光探针，以探究其的应用价值。过氧化氢能够氧化探针分子中溴代硼酸酯部分，水解释放出染料ECOMA-S，而发射波长蓝移而发射绿光(520nm)，从而实现特异性检测过氧化氢(H2O2)的目的。探针分子的响应过程如下：本专利技术的荧光探针在加入50倍当量的过氧化氢(H2O2)作用后，在520nm处荧光发生很大的增强。本专利技术所述的化合物表现出良好的固体荧光现象，以ECB-S设计探针分子对过氧化氢(H2O2)具有良好的响应，展现出好的灵敏度，有利于进一步拓展该类化合物在生物与化学等领域具有实际的应用价值，并将其固体荧光现象推广到一系列衍生结构。附图说明图1为本专利技术的化合物ECOMA-S、ECME-S、ECB-S在自然光照条件和365nm手提紫外灯照下的情况，a1-c1为自然光照下的情况，a2-c2为手提紫外灯照下固体荧光情况。图2为本专利技术的化合物ECOMA-S、ECME-S、ECB-S的固体荧光发射归一化图，纵坐标为荧光强度，横坐标为波长。图3为本专利技术的化合物ECOMA-S在DMF和水的混合溶剂中的AIE曲线，纵坐标为荧光强度，横坐标为含水量。图4为本专利技术的化合物ECOMA-S在DMF和水的混合溶剂中发射波长随含水量变化，纵坐标为发射波长变化值，横坐标为含水量。图5为本专利技术的化合物ECME-S在DMF和水的混合溶剂中的AIE曲线，纵坐标为荧光强度，横坐标为含水量。图6为本专利技术的化合物ECME-S在DMF和水的混合溶剂中发射波长随含水量变化，纵坐标为发射波长变化值，横坐标为含水量。图7为本专利技术的化合物ECB-S在DMF和水的混合溶剂中的AIE曲线，纵坐标为荧光强度，横坐标为含水量。图8为本专利技术的化合物ECB-S在DMF和水的混合溶剂中发射波长随含水量变化，纵坐标为发射波长变化值，横坐标为含水量图9为本专利技术的化合物ECB-S在PBS和30％乙腈中检测过氧化氢(H2O2)前后的紫外吸收变化归一化图，纵坐标为发射波长，横坐标为含水量。图10为本专利技术的化合物ECB-S在PBS和30％乙腈中检测过氧化氢(H2O2)中的滴定实验，随着过氧化氢(H2O2)浓度增加，在430nm的波长激发下，520nm的荧光强度随过氧化氢(H2O2)浓度的增加而不断增强，加到50倍单量时达到最大值，实现了体外灵敏检测过氧化氢(H2O2)，纵坐标为荧光强度，横坐标为波长。图11为本专利技术的化合物ECB-S在PBS和30％乙腈中检测过氧化氢(H2O2)浓度滴定实验散点图，随着过氧化氢(H2O2)浓度增加，在430nm的波长激发下，520nm的荧光强度随过氧化氢(H2O2)浓度的增加而不断增强，加到250微升(50倍单量)时达到最大值，实现了体外灵敏检测过氧化氢(H2O2)，纵坐标为荧光强度，横坐标为过氧化氢(H2O2)浓度。图12本专利技术的化合物ECB-S在细胞内检测过氧化氢(H2O2)中的成像图，左边为加入50倍单量过氧化氢(H2O2)后，在430nm的波长激发下，在绿光通道呈现明显的绿光，右边为明场条件下的细胞形态图。具体实施实例实施例1：化合物ECOMA-S的合成将化合物1(100.0mg,0.52mmol)与氰基苯并噻唑(90.0mg,0.52mmol)溶于2.0mL无水乙醇，加入40μL哌啶作催化剂，室温搅拌反应，析出橙黄色固体，抽滤并用少量乙醇洗涤得到目标产，橙黄色固体170.0mg，产率93.9％。1HNMR(400MHz,CDCl3)δ8.25(s,1H),8.01(d,J＝8.1Hz,1H),7.89(d,J＝7.9Hz,1H),7.46(t,J＝7.6Hz,1H),7.33(dd,J＝15.7,8.1Hz,1H),7.26(s,1H),6.47(dd,J＝8.7,2.0Hz,1H),6.38(s,1H),3.40(q,J＝7.1Hz,4H),1.33–1.12(m,6H).13CNMR(101MHz,CDCl3)δ156.0,153.0,152.8,151.3,136.9,130.1,125.9,124.5,122.4,96.9,45.1,12.5.实施例2：化合物ECME-S的合成将化合物2(100.0mg,0.48mmol)与氰基苯并噻唑(84.0mg,0.48mmol)溶于2.0mL无水乙醇，加入40μL哌啶作催化剂，室温搅拌反应，析出橙色固体，抽滤并用少量乙醇洗涤得到目标产，橙色固体164.0mg，产率本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种简便合成固体荧光小分子的方法。

【技术特征摘要】
1.一种简便合成固体荧光小分子的方法。2.一类固体...

【专利技术属性】
技术研发人员：宋相志，何龙，廖立德，任晓杰，张赟，熊海青，
申请(专利权)人：中南大学，
类型：发明
国别省市：湖南,43