基于联二萘酚的聚集诱导发光型手性荧光材料制造技术

本发明专利技术公开了一类基于联二萘酚的聚集诱导发光型手性荧光材料，该荧光材料是以任意构型的手性联二萘酚为骨架，以二氰基亚甲基为电子受体，通过简单的缩合反应得到。本发明专利技术的荧光材料在普通有机溶剂中具有良好的溶解性，而在水中几乎不溶解，不但具有聚集诱导发光特性，且显示出反常的聚集诱导CD信号淬灭的现象，为基于联二萘酚的手性传感器的构筑提供了新途径。

【技术实现步骤摘要】
基于联二萘酚的聚集诱导发光型手性荧光材料
本专利技术属于荧光材料
，具体涉及一类基于联二萘酚的聚集诱导发光型手性荧光材料。
技术介绍
荧光材料由于在光电器件、环境传感器、生物科学等领域具有重大的应用价值，近年来引起了科学家们的极大关注。荧光材料已经成为物理学、化学和生物学等方面不可或缺的工具。虽然传统荧光化合物在溶液中显示很强的荧光，但是它们多数在聚集状态时呈现荧光减弱甚至淬灭的现象，这就是著名的聚集诱导荧光淬灭效应(aggregationquenchingemission，ACQ)。荧光材料常常被用于聚集状态或是固体。例如：荧光染料需要在水相中才能进入细胞，而疏水的荧光染料必然会聚集；电致发光器件需要制备成固态的薄膜。显然，ACQ现象限制了荧光材料在在聚集状态或固态下的应用前景。2001年，香港科技大学唐本忠院士课题组发现了一类具有螺旋桨结构的分子具有奇特的发光行为：当该类分子溶解在溶液中时，荧光很弱或是不发光，但在固态或聚集状态时，则产生强烈的荧光。他们把这一现象命名为聚集诱导发光(aggregationinducedemission，AIE)现象。AIE现象与传统的ACQ现象恰好相反，利用这一新特性可以进一步拓宽有机荧光化合物在固体或聚合状态领域的应用。因此，近年来，科学家们努力开发新的AIE体系及其在有机发光二极管、生物探针、化学传感器和细胞成像等领域的应用。手性荧光化合物由于在生物传感和成像过程中具有的重要应用价值也引起了广泛关注。近年来，将具有AIE性质的荧光化合物与具有手性的基元氨基酸或者糖类结合起来，以产生新的手性AIE荧光化合物也已经被报道。这些化合物展现出独特的聚合诱导圆偏振发光以及优异的对映选择识别性能。但是上述的手性荧光化合物存在较低的热稳定性并且波长调控也较为困难。联二萘酚(BINOL)作为一类被广泛应用的手性发色团，由于其结构多样性和优良的发光性能，在不对称催化和荧光分子检测领域体现出了极大的优越性。但是BINOL本身是一个ACQ的分子，限制了BINOL及其衍生物作为高效荧光材料的应用价值。近年来，为了改变BINOL的ACQ特性，科学家们将典型的AIE基团四苯乙烯分子与BINOL相结合得到手性的AIE荧光材料。即便如此，但从BINOL本身出发，通过简单的分子构筑实现AIE特性仍然是一项巨大的挑战。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题在于提供一类基于联二萘酚的聚集诱导发光型手性荧光材料。解决上述技术问题所采用的技术方案是该手性荧光材料的结构式如下所示：式中R1代表C1～C15烷基、C3～C15烯基、C3～C15炔基、(CH2)mO(CH2)nCH3、CnH2nCl、CnH2nBr、CnH2nI或CmH2mCOOCnH2n+1；R2代表CN、CmH2mCOOCnH2n+1、卤代苯基、烷氧基取代苯基或硝基取代苯基；R3代表H、C1～C15烷基、C3～C15烯基、C3～C15炔基或烷氧基取代苯基，其中m、n为1～15的整数，且m和n的总和不大于15。本专利技术优选R1代表C1～C4烷基、C3～C4烯基、C3～C4炔基、(CH2)mO(CH2)nCH3、CmH2mCOOCnH2n+1或R2代表CN、CmH2mCOOCnH2n+1、卤代苯基、C1～C4烷氧基取代苯基或硝基取代苯基，R3代表H、C1～C4烷基、C1～C4烷氧基取代苯基，其中m、n为1～4的整数，且m和n的总和不大于5。本专利技术进一步优选R1代表甲基、烯丙基、炔丙基、CH2OCH3、CH2COOC4H9或R2代表CN或苯基，R3代表H。本专利技术手性荧光材料的合成路线如下所示：本专利技术以任意构型的手性BINOL为骨架，以二氰基亚甲基为电子受体，通过简单的缩合反应得到一系列具有AIE特性的BINOL衍生物，这些化合物在普通有机溶剂中具有良好的溶解性，而在水中几乎不溶解，显示出反常的聚集诱导CD信号淬灭的现象。本专利技术提供了一种简单有效的构筑手性AIE分子的方法，并为基于BINOL的手性传感器的构筑提供了新途径。附图说明图1是BINOM-CN在DMSO和DMSO-水的混合溶剂中的荧光光谱图。图2是BINOM-CN的荧光强度随水含量的变化图。图3是BINOP-CN在DMSO和DMSO-水的混合溶剂中的荧光光谱图。图4是BINOP-CN的荧光强度随水含量的变化图。图5是BINOM-CN-Ph在DMSO和DMSO-水的混合溶剂中的荧光光谱图。图6是BINOM-CN-Ph的荧光强度随水含量的变化图。图7是BINOMe-CN在DMSO和DMSO-水的混合溶剂中的荧光光谱图。图8是BINOMe-CN的荧光强度随水含量的变化图。图9是BINOEster-CN在DMSO和DMSO-水的混合溶剂中的荧光光谱图。图10是BINOEster-CN的荧光强度随水含量的变化图。图11是BINOAlke-CN在DMSO和DMSO-水的混合溶剂中的荧光光谱图。图12是BINOAlke-CN的荧光强度随水含量的变化图。图13是BINOAlkyl-CN在DMSO和DMSO-水的混合溶剂中的荧光光谱图。图14是BINOAlkyl-CN的荧光强度随水含量的变化图。图15是BINOL-CN在DMSO和DMSO-水的混合溶剂中的荧光光谱图。图16是BINOL-CN的荧光强度随水含量的变化图。图17是BINOP-CHO在DMSO和DMSO-水的混合溶剂中的荧光光谱图。图18是BINOP-CHO的荧光强度随水含量的变化图。图19是BINOM-CN在THF和THF-水的混合溶剂中的CD光谱。图20是BINOP-CN在THF和THF-水的混合溶剂中的CD光谱。具体实施方式下面结合附图和实施例对本专利技术进一步详细说明，但本专利技术的保护范围不仅限于这些实施例。实施例11、合成BINOL-CHO在冰水浴条件下，将化合物1(430mg，0.698mmol)溶于6mLTHF中，然后向上述溶液中缓慢加入3mL浓盐酸。随后将混合物自然升至室温并搅拌3小时。反应完成后，混合物用乙酸乙酯萃取(4×20mL)。将合并的有机相依次用水、饱和碳酸氢钠、饱和食盐水洗涤，并用无水硫酸钠干燥。随后减压蒸除溶剂得到产物BINOL-CHO，产率为91％，结构表征数据为：1HNMR(400MHz，CDCl3，δ)：10.60(s，2H，CHO)，10.18(s，2H，OH)，8.34(s，2H，ArH)，8.00-7.98(m，2H，ArH)，7.44-7.38(m，4H，ArH)，7.22-7.20(m，2H，ArH)；13CNMR(75MHz，CDCl3，δ)：196.92，153.78，138.65，137.57，130.83，130.15，127.78，124.99，124.65，122.24，116.63；HRMS(ESI-TOF)m/z：[M+Na]+C22H14O4Na理论值365.0790，实测值365.0790。2、合成BINOP-CHO将2-氯甲基吡啶盐酸盐(295.2mg，1.8mmol)和碳酸钾(331.2mg，2.4mmol)溶于3mLDMF中，然后加入BINOL-CHO(205.2mg，0.6mmol)，并在80℃下搅拌过夜。反应完成后，混合物用乙酸乙酯萃取(3×5mL)，饱和食盐水洗本文档来自技高网...

【技术保护点】
基于联二萘酚的聚集诱导发光型手性荧光材料，其特征在于：该手性荧光材料的结构式为式中R1代表C1～C15烷基、C3～C15烯基、C3～C15炔基、(CH2)mO(CH2)nCH3、CnH2nCl、CnH2nBr、CnH2nI或CmH2mCOOCnH2n+1；R2代表CN、CmH2mCOOCnH2n+1、卤代苯基、烷氧基取代苯基或硝基取代苯基；R3代表H、C1～C15烷基、C3～C15烯基、C3～C15炔基或烷氧基取代苯基，其中m、n为1～15的整数，且m和n的总和不大于15。

【技术特征摘要】
1.基于联二萘酚的聚集诱导发光型手性荧光材料，其特征在于：该手性荧光材料的结构式为式中R1代表甲...

【专利技术属性】
技术研发人员：李楠，赵娜，冯红莲，
申请(专利权)人：陕西师范大学，
类型：发明
国别省市：陕西;61