含有喹啉和香豆素功能团的聚集诱导发光材料及制备方法技术

本发明专利技术属于有机发光材料技术领域，为解决目前具有特定功能的聚集诱导发光材料结构复杂以及制备该聚集诱导发光材料所使用的原料价格昂贵的技术问题，提供了一种含有喹啉和香豆素功能团的聚集诱导发光材料，其制备方法为：以喹啉衍生物和香豆素衍生物为原料，喹啉衍生物经溴乙酸乙酯取代得到含喹啉官能团的乙酸乙酯，含喹啉官能团的乙酸乙酯再和水合肼反应得到含喹啉官能团的乙酰肼，最后含喹啉官能团的乙酰肼和香豆素衍生物进行反应得到含有喹啉和香豆素功能团的聚集诱导发光材料。本发明专利技术的制备方法操作简单，反应条件温和，本发明专利技术的含有喹啉和香豆素功能团的聚集诱导发光材料结构简单，且制备其所用的原料价格便宜。

Aggregation-induced luminescent materials containing quinoline and coumarin functional groups and preparation methods

【技术实现步骤摘要】
含有喹啉和香豆素功能团的聚集诱导发光材料及制备方法
本专利技术属于有机发光材料
，具体涉及一种含有喹啉和香豆素功能团的聚集诱导发光材料及制备方法。
技术介绍
传统的有机发光材料在稀溶液中有较强的荧光，但是在高浓度或固体状态时，由于聚集猝灭荧光(ACQ)现象，这些分子的荧光很弱或者不发光，从而限制了这些材料的应用。聚集诱导发光(AIE)的分子则刚好相反，它们在良性溶剂中荧光较弱或者几乎不发光，在不良溶剂中分子聚集，荧光明显增强。这一特性使AIE分子在电学、光学和生物学领域有更广泛的用途。在已报道的AIE分子中，有四苯乙烯衍生物、硅杂环戊二烯衍生物、西夫碱类化合物和腈类化合物等，其中四苯乙烯衍生物应用最为广泛，许多具有特定功能的AIE分子都是在四苯乙烯的结构上进行修饰，但是，带有官能团的四苯乙烯原料价格昂贵，修饰后的结构较为复杂。因此开发新型的AIE材料具有非常重要的意义。
技术实现思路
本专利技术为解决目前具有特定功能的聚集诱导发光材料结构复杂以及制备该聚集诱导发光材料所使用的原料价格昂贵的技术问题，提供了一种含有喹啉和香豆素功能团的聚集诱导发光材料及制备方法。本专利技术采用的技术方案如下：一种含有喹啉和香豆素功能团的聚集诱导发光材料，其结构式为：其中：R1为H、OH、NH2或N(CH3)2，R2为H、Br或NO3。一种含有喹啉和香豆素功能团的聚集诱导发光材料，所述R1为H，R2为H，其名称为2-氧代-N'-(2-(喹啉-8-基氧基)乙酰基)-2H-苯并吡喃-3-甲酰肼，结构式为：一种含有喹啉和香豆素功能团的聚集诱导发光材料的制备方法，以喹啉衍生物和香豆素衍生物为原料，喹啉衍生物经溴乙酸乙酯取代得到含喹啉官能团的乙酸乙酯，含喹啉官能团的乙酸乙酯再和水合肼反应得到含喹啉官能团的乙酰肼，最后含喹啉官能团的乙酰肼和香豆素衍生物进行反应得到含有喹啉和香豆素功能团的聚集诱导发光材料。2-氧代-N'-(2-(喹啉-8-基氧基)乙酰基)-2H-苯并吡喃-3-甲酰肼的制备方法：以8-羟基喹啉和香豆素-3-羧酸为原料，8-羟基喹啉经溴乙酸乙酯取代得到2-(喹啉-8-基氧基)乙酸乙酯，2-(喹啉-8-基氧基)乙酸乙酯再和水合肼反应得到2-(喹啉-8-基氧基)乙酰肼，最后2-(喹啉-8-基氧基)乙酰肼和香豆素-3-羧酸进行反应得到产物2-氧代-N'-(2-(喹啉-8-基氧基)乙酰基)-2H-苯并吡喃-3-甲酰肼。2-氧代-N'-(2-(喹啉-8-基氧基)乙酰基)-2H-苯并吡喃-3-甲酰肼的制备方法，具体包括以下步骤：1)、制备2-(喹啉-8-基氧基)乙酸乙酯，反应方程式为：2)、制备2-(喹啉-8-基氧基)乙酰肼，反应方程式为：3)、制备2-氧代-N'-(2-(喹啉-8-基氧基)乙酰基)-2H-苯并吡喃-3-甲酰肼，将香豆素-3-羧酸和催化剂一溶于DMF，室温下反应8h-10h，将产物进行抽滤，收集滤液，将滤液加入异丙醇和正己烷1/20的混合溶液，析出固体后将固体溶于乙腈，加入2-(喹啉-8-基氧基)乙酰肼和催化剂二，85℃回流24h得到最终产物2-氧代-N'-(2-(喹啉-8-基氧基)乙酰基)-2H-苯并吡喃-3-甲酰肼，反应方程式为：所述催化剂一为N-羟基琥珀酰亚胺和二环己基碳二亚胺。所述催化剂二为4-二甲氨基吡啶。本专利技术的有益效果：1.本专利技术通过酰肼键将香豆素和喹啉连接到一起获得的含有喹啉和香豆素功能团的聚集诱导发光材料结构简单，且制备该喹啉和香豆素功能团的聚集诱导发光材料所使用的原料价格便宜。2.本专利技术的含有喹啉和香豆素功能团的聚集诱导发光材料在有机溶剂中荧光较弱，随着水含量的增加，荧光明显增强，水含量可达到99％。3.本专利技术的含有喹啉和香豆素功能团的聚集诱导发光材料对酸和碱有不同的荧光信号响应。4.本专利技术的含有喹啉和香豆素功能团的聚集诱导发光材料在光学和电学领域有潜在应用价值。5.本专利技术所采用的制备方法操作简单，反应条件温和。附图说明图1为2-氧代-N'-(2-(喹啉-8-基氧基)乙酰基)-2H-苯并吡喃-3-甲酰肼在乙腈中的紫外吸收光谱；图2为2-氧代-N'-(2-(喹啉-8-基氧基)乙酰基)-2H-苯并吡喃-3-甲酰肼在乙腈和水不同体积配比下的荧光发射光谱；图3为2-氧代-N'-(2-(喹啉-8-基氧基)乙酰基)-2H-苯并吡喃-3-甲酰肼在乙腈/水为1/100下的粒径分布图；图4为2-氧代-N'-(2-(喹啉-8-基氧基)乙酰基)-2H-苯并吡喃-3-甲酰肼在不同pH值下的荧光发射光谱。具体实施方式本专利技术主要是以喹啉衍生物和香豆素衍生物为原料，通过酰肼键将香豆素和喹啉连接到一起来制备含有喹啉和香豆素功能团的聚集诱导发光材料，其结构式为：其中：R1为H、OH、NH2或N(CH3)2，R2为H、Br或NO3。当R1为H，R2为H时，该聚集诱导发光材料的名称为2-氧代-N'-(2-(喹啉-8-基氧基)乙酰基)-2H-苯并吡喃-3-甲酰肼，结构式为：2-氧代-N'-(2-(喹啉-8-基氧基)乙酰基)-2H-苯并吡喃-3-甲酰肼的制备方法为：以8-羟基喹啉和香豆素-3-羧酸为原料，8-羟基喹啉经溴乙酸乙酯取代得到2-(喹啉-8-基氧基)乙酸乙酯，2-(喹啉-8-基氧基)乙酸乙酯再和水合肼反应得到2-(喹啉-8-基氧基)乙酰肼，最后2-(喹啉-8-基氧基)乙酰肼和香豆素-3-羧酸进行反应得到产物2-氧代-N'-(2-(喹啉-8-基氧基)乙酰基)-2H-苯并吡喃-3-甲酰肼。2-氧代-N'-(2-(喹啉-8-基氧基)乙酰基)-2H-苯并吡喃-3-甲酰肼的具体制备方法包括以下步骤：1)、制备2-(喹啉-8-基氧基)乙酸乙酯，参照文献(BothvisualandratiometricfluorescentsensorforZn2+basedonspirobenzopyranplatform,TetrahedronLetters53(2012)2001-2004.)制备；反应方程式为：2)、制备2-(喹啉-8-基氧基)乙酰肼，参照文献(BothvisualandratiometricfluorescentsensorforZn2+basedonspirobenzopyranplatform,TetrahedronLetters53(2012)2001-2004.)制备；反应方程式为：3)、制备2-氧代-N'-(2-(喹啉-8-基氧基)乙酰基)-2H-苯并吡喃-3-甲酰肼，将香豆素-3-羧酸，N-羟基琥珀酰亚胺和二环己基碳二亚胺溶于DMF，室温下反应8h-10h，将产物进行抽滤，收集滤液，将滤液加入异丙醇和正己烷1/20的混合溶液，析出固体后将固体溶于乙腈，加入2-(喹啉-8-基氧基)乙酰肼和4-二甲氨基吡啶，85℃回流24h得到最终产物2-氧代-N'-(2-(喹啉-8-基氧基)乙酰基)-2H-苯并吡喃-3-甲酰肼，反应方程式为：实施例11)、在装有搅拌磁子的25mL三口烧瓶中加入0.51g8-羟基喹啉(3.5mmol)，0.48g碳酸钾(3.5mmol)和10mL丙酮，回流搅拌30分钟；然后将0.83g溴乙酸乙酯(5.0mmol)一次性加入到搅拌的溶液中，然后将反应混合物回流搅拌6h；反应结束后，旋除溶剂，用乙酸乙酯和饱和本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种含有喹啉和香豆素功能团的聚集诱导发光材料，其特征在于结构式为：

【技术特征摘要】
1.一种含有喹啉和香豆素功能团的聚集诱导发光材料，其特征在于结构式为：其中：R1为H、OH、NH2或N(CH3)2，R2为H、Br或NO3。2.根据权利要求1所述的一种含有喹啉和香豆素功能团的聚集诱导发光材料，其特征在于：所述R1为H，R2为H，其名称为2-氧代-N'-(2-(喹啉-8-基氧基)乙酰基)-2H-苯并吡喃-3-甲酰肼，结构式为：3.权利要求1所述的含有喹啉和香豆素功能团的聚集诱导发光材料的制备方法，其特征在于：以喹啉衍生物和香豆素衍生物为原料，喹啉衍生物经溴乙酸乙酯取代得到含喹啉官能团的乙酸乙酯，含喹啉官能团的乙酸乙酯再和水合肼反应得到含喹啉官能团的乙酰肼，最后含喹啉官能团的乙酰肼和香豆素衍生物进行反应得到含有喹啉和香豆素功能团的聚集诱导发光材料。4.权利要求2所述的含有喹啉和香豆素功能团的聚集诱导发光材料的制备方法，其特征在于：以8-羟基喹啉和香豆素-3-羧酸为原料，8-羟基喹啉经溴乙酸乙酯取代得到2-(喹啉-8-基氧基)乙酸乙酯，2-(喹啉-8-基氧基)乙酸乙酯再和水合肼反应得到2-(喹啉-8-基氧基)乙酰肼，最后2-(喹啉-8-基氧基)乙酰肼和香豆素-3-羧...

【专利技术属性】
技术研发人员：王云侠，牛伟平，王皓萍，冯丽恒，
申请(专利权)人：山西大学，
类型：发明
国别省市：山西,14