一类聚集诱导发光型荧光材料及其制备方法和应用技术

本发明专利技术公开了一类聚集诱导发光型荧光材料及其制备方法和应用，该荧光材料的结构通式为

A Kind of Aggregation Induced Luminescence Fluorescent Materials and Their Preparation and Application

【技术实现步骤摘要】
一类聚集诱导发光型荧光材料及其制备方法和应用
本专利技术属于生物医学用荧光材料
，具体涉及一类具有聚集诱导发光性质的荧光材料，以及该荧光材料的制备方法和在标记脂滴中的应用。
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。荧光检测不仅具有很高的灵敏度，而且克服了在生物化学试验上需要昂贵和操作难的放射性追踪试剂的一系列问题。随着荧光在细胞和分子成像方面的应用研究增加，荧光成像揭示了对细胞内分子的定位和测量，并且有时会实现单个分子水平的检测。目前，有很多关于线粒体生物成像的文献报道，生物成像的研究也吸引了科研工作者的兴趣，但是传统的荧光材料在高浓度时易荧光猝灭且固体量子产率低。随着高发射效率、强的耐光性、良好生物相容性的聚集诱导发光(AIE)荧光材料的发展，大量的AIE荧光材料被用于生物成像。而脂滴(LDs)作为动态复合细胞器，参与各种生理过程，其数量和活性与许多疾病甚至癌症有关，因此LDs的定位和浓度监测对于科学的生物研究和保健非常重要。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一类具有聚集诱导发光性能的荧光材料，并为该荧光材料提供一种制备方法和应用。针对上述目的，本专利技术所采用的荧光材料的结构通式如下所示：式中R代表氢或连在苯环上的1～5个氟原子，R1代表C1～C4烷基、C1～C4烷氧基、N,N-二烷基中的任意一种，R2代表氢、C1～C4烷氧基、C1～C4烷基中的任意一种；优选R代表氢或连接在苯环上的5个氟原子，R1代表甲基、甲氧基、N,N-二甲基、N,N-二乙基中任意一种，R2代表氢或甲氧基。上述聚集诱导发光型荧光材料的制备方法如下：1、以乙醇为溶剂，将化合物I和苯磺酰肼在室温下搅拌反应至完全，分离纯化，得到化合物II。2、将化合物II、式III所示苯胺衍生物、亚硝酸钠、浓盐酸在冰浴条件下反应0.5～2h后，撤去冰浴反应继续反应8～12h，得到化合物IV。3、以乙酸乙酯为溶剂，将化合物IV与化合物V在光照条件下反应3～6h，分离纯化，得到聚集诱导发光型荧光材料。上述步骤1中，优选化合物I与苯磺酰肼的摩尔比为1:1～2。上述步骤2中，优选化合物II与苯胺衍生物、亚硝酸钠、HCl的摩尔比为1:1～2:1～2:5～10。上述步骤3中，优选化合物IV与化合物V的摩尔比为1:10～100。本专利技术聚集诱导发光型荧光材料作为染料在标记脂滴中的应用，具体使用方法与现有脂滴标记的方法相同。本专利技术以苯甲醛类衍生物、苯磺酰肼和苯胺类重氮盐为原料反应得到四唑，四唑再与烯烃类化合物光照开环，合成了一系列具有聚集诱导发光性的荧光材料。并且部分化合物可以响应缓冲液pH值。这些化合物都具有很好的细胞相容性，可以选择性地在活细胞中积聚和照亮LDs，并具有卓越的分辨率和高对比度。它们在光稳定性方面与商用LDs探针有相似的稳定性。结合高LDs特异性，良好生物相容性，超高的光稳定性和低制备成本的优点，本专利技术化合物可成为研究与LDs相关细胞内活性的有力工具，例如基于LDs的病理学和药理学。附图说明图1是实施例1制备的荧光材料在乙腈与水混合体系中的荧光发射光谱图。图2是实施例1制备的荧光材料在乙腈与水混合体系中的相对荧光强度图。图3是实施例2制备的荧光材料在乙腈与水混合体系中的荧光发射光谱图。图4是实施例2制备的荧光材料在乙腈与水混合体系中的相对荧光强度图。图5是实施例3制备的荧光材料在乙腈与水混合体系中的荧光发射光谱图。图6是实施例3制备的荧光材料在乙腈与水混合体系中的相对荧光强度图。图7是实施例4制备的荧光材料在乙腈与水混合体系中的荧光发射光谱图。图8是实施例4制备的荧光材料在乙腈与水混合体系中的相对荧光强度图。图9是实施例5制备的荧光材料在乙腈与水混合体系中的荧光发射光谱图。图10是实施例5制备的荧光材料在乙腈与水混合体系中的相对荧光强度图。图11是实施例6制备的荧光材料在乙腈与水混合体系中的荧光发射光谱图。图12是实施例6制备的荧光材料在乙腈与水混合体系中的相对荧光强度图。图13是实施例2制备的荧光材料的细胞毒性。图14是实施例5制备的荧光材料的细胞毒性。图15是实施例6制备的荧光材料的细胞毒性。图16是实施例2制备的荧光材料的细胞成像图。图17是实施例2制备的荧光材料的细胞免洗成像图。图18是商业Bodipy的细胞免洗成像图。图19是实施例2制备的荧光材料标记脂滴随时间的细胞成像图。图20是实施例2制备的荧光材料粉末的酸碱响应图。图21是实施例2制备的荧光材料粉末的酸碱响应循环图。图22是实施例2制备的荧光材料聚集态溶液的发射波长随pH变化的曲线图。图23是实施例2制备的荧光材料聚集态溶液的发射波长随pH变化的折线图。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、将3.27g(19mmol)苯磺酰肼溶于10mL无水乙醇中，然后滴加3.10g(16mmol)2,3,4,5,6-氟苯甲醛(化合物I-1)，室温搅拌3h，有固体析出，过滤得到化合物II-1。2、在冰浴条件下，将0.52g(2.6mmol)N,N-二乙基对苯二胺盐酸盐(化合物III-1)加入圆底烧瓶中，用乙醇和水将其悬浮，再加入1.1mL(13mmol)浓盐酸，搅拌5min后，加入0.23g(3.38mmol)溶于1mL水的亚硝酸钠，冰浴反应30mim；然后滴加到9mL含0.70g(2mmol)化合物II-1的吡啶溶液中，撤去冰浴，室温反应10h，浓缩，柱层析(石油醚：乙酸乙酯＝100:1～50:1)得到化合物IV-1。3、将38.3mg(0.1mmol)IV-1与115uL(1mmol)苯乙烯(化合物V-1)在365nm光照条件下反应6h，反应完后减压浓缩，浓缩产物经柱层析(石油醚：乙酸乙酯＝10:1～5:1)，得到式VI-1所示的聚集诱导发光型荧光材料，其产率为80％。所得荧光材料的结构表征数据为：1HNMR(300MHz,CDCl3)δ7.39-7.27(m,5H),6.96(d,J＝9.0Hz,2H),6.60(d,J＝8.9Hz,2H),5.19(dd,J＝12.3,9.0Hz,1H),3.92-3.74(m,1H),3.32-3.10(m,5H),1.07(t,J＝7.0Hz,6H).实施例2合成式VI-2所示的聚集诱导发光型荧光材料本实施例的步骤3中，用等摩尔量的对甲氧基苯乙烯替换实施例1中的苯乙烯，其他步骤与实施例1相同，得到式VI-2所示的聚集诱导发光型荧光材料，其产率为84％，结构表征数据为：1HNMR(300MHz,CDCl3)δ7.24(s,2H),6.92(dd,J＝25.3,8.8Hz,4H),6.60(d,J＝8.9Hz,2H),5.14(dd,J＝12.2,9.0Hz,1H),3.82(d,J＝17.8Hz,4H),3.31-3.03(m,5H),1.08(t,J＝7.0Hz,6H).实施例3合成式VI-3所示的聚集诱导发光型荧光材料本实施例的步骤2中，用等摩尔量的N,N-二甲基对苯二胺盐酸盐替换实施例1中的N,N-二乙基对苯二胺盐酸盐，其他步骤与实施例1相同，得到式VI-3所示的聚集诱导发光型荧光材料，其产率80％，结本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一类聚集诱导发光型荧光材料，其特征在于该荧光材料的结构式如下所示：

【技术特征摘要】
1.一类聚集诱导发光型荧光材料，其特征在于该荧光材料的结构式如下所示：式中R代表氢或连在苯环上的1～5个氟原子，R1代表C1～C4烷基、C1～C4烷氧基、N,N-二烷基中任意一种，R2代表氢、C1～C4烷氧基、C1～C4烷基中任意一种。2.根据权利要求1所述的聚集诱导发光型荧光材料，其特征在于：所述R代表氢或连接在苯环上的5个氟原子，R1代表甲基、甲氧基、N,N-二甲基、N,N-二乙基中任意一种，R2代表氢或甲氧基。3.一种权利要求1所述的聚集诱导发光型荧光材料的制备方法，其特征在于：(1)以乙醇为溶剂，将化合物I和苯磺酰肼在室温下搅拌反应至完全，分离纯化，得到化合物II；(2)将化合物II、式III所示苯胺衍生物、亚硝酸钠、浓盐酸在冰浴条件下反应0.5～...

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