聚集诱导发光和力致变色染料化合物及其制备方法技术

聚集诱导发光和力致变色染料化合物及其应用。将4

【技术实现步骤摘要】
聚集诱导发光和力致变色染料化合物及其制备方法


[0001]本专利技术属于荧光染料领域，具体涉及一种易于合成的荧光染料，具有显著的AIE效应和 力致变色的性质。

技术介绍

[0002]现代生活中人们对荧光材料的需求越来越大，荧光材料现已广泛应用在光化学传感器、 DNA诊断、光化学传感器、染料、荧光增白剂、有机电致发光器件(OLED)等方面。传统 的荧光材料都会面临一个浓度淬灭(ACQ)的问题，在被制成薄膜或固体时，发光效果会大 打折扣。而聚集诱导发光(AIE)材料的出现完美解决了这一难题,其中四苯乙烯(TPE)作 为一种AIE“明星分子”，其合成简单，易实现功能化，可以方便地与其他荧光团结合得到性 能优异的荧光化合物，因此受到广大研究者的关注。
[0003]力致变色材料，顾名思义是指光学行为(如吸收、反射、荧光、磷光等)在外界力刺激作 用下能够发生可逆改变的一类功能材料。因其在力传感、记忆芯片和防伪墨水等领域有着重 要的应用前景。
[0004]本专利技术研制出的荧光材料，制备简单，在一定范围当量比的原料投入后能以固体析出， 经过简单的柱层析分离就能得到纯净的产品，而且还具有明显的AIE性质，高灵敏度的力致 变色特性，轻微滑动就能发生变明显的荧光变色，具有应用到无墨书写的巨大潜能。

技术实现思路

[0005]本专利技术目的是提供一种易于合成的新型有机荧光染料，该化合物显著的AIE性质和力致 变色特性。
[0006]本专利技术的目的通过下述技术方案实现：
[0007]两种新型荧光染料，所述染料化学结构式为：
[0008][0009][0010]所述荧光染料化合物L2、L5具体合成路线如下：
[0011][0012]包括以下步骤：
[0013]将4
‑
(1,2,2三苯基乙烯基)苯甲醛和硫代草酰胺于N,N
‑
二甲基甲酰胺溶液中，超声处理 让固体完全溶解，在油浴锅中加热搅拌反应9.5小时，反应结束冷却后往反应瓶中加入少量 二氯甲烷，再将反应液过滤，将固体干燥后通过硅胶柱层析(石油醚:二氯甲烷以体积比2:1
‑
2 的混合)分离旋干至有固体析出，将固体过滤、干燥得到黄绿色的荧光染料L2；将4
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(1,2,2 三苯基乙烯基)苯甲醛、硫代草酰胺和4
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吡啶甲醛于N,N
‑
二甲基甲酰胺溶液中，超声处理让 固体完全溶解，在油浴锅中加热搅拌反应9小时,反应结束冷却后往反应瓶中加入少量二氯甲 烷，再将反应液过滤，将固体干燥后通过硅胶柱层析(二氯甲烷：石油醚：乙酸乙酯以体积 比4:1
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2:1
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2的混合)分离旋干得到黄绿色荧光染料L5；将L5和碘甲烷溶液于甲苯溶液中， 超声处理让固体完全溶解，在油浴锅中加热搅拌反应6小时,反应结束冷却后将反应液旋干 后通过硅胶柱层析(二氯甲烷：乙醇＝7：1)分离旋干，干燥后得到黄色固体。
[0014]合成L2染料分子的反应温度为110～120℃，其中120℃最佳。合成L5染料分子的反应 温度为110～120℃，其中120℃最佳。合成L6化合物的反应温度为90℃。
[0015]本专利技术合成的L2、L5荧光染料具有较大的共轭体系和可扭转的构象，都有显著的AIE 效应和力致变色的特性，该染料的制备方法简单、成本低廉，能广泛应用于发光材料和力致 变色材料领域。
[0016]本专利技术公开了聚集诱导发光(AIE效应)和力致变色染料制备及其应用。将4
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(1,2,2三 苯基乙烯基)苯甲醛和硫代草酰胺于N,N
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二甲基甲酰胺溶液中，在加热温度120℃下搅拌反 应9.5
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10小时，反应结束后分离纯化得到荧光化合物L2；将4
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(1,2,2三苯基乙烯基)苯甲 醛、硫代草酰胺和4
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吡啶甲醛于N,N
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二甲基甲酰胺溶液中，在加热温度120℃下搅拌反应9
‑
10 小时，反应结束后分离纯化得到荧光化合物L5。
[0017]合成的两种化合物在有机溶剂四氢呋喃中几乎没有荧光，而在有机溶剂四氢呋喃和水的 混合溶剂中有较强的荧光，具有聚集诱导发光(AIE)效应，AIE效应的性质可以解决ACQ 效应导致的荧光材料应用限制,对固体荧光材料的构建及其应用具有重要意义。而且两种化 合物都具有力致变色的效果，研磨后波长发生了明显的红移，而且能在有机溶剂正己烷简单 处理后恢复。力致变色的性质在力传感、记忆芯片和防伪墨水等领域有着重要的应用前景。
于N,N
‑
二甲基甲酰胺溶液中，超声处理让固体完全溶解，在110℃油浴下加热搅拌反应9.5 小时，反应结束后往反应瓶中加入少量二氯甲烷，再将反应液过滤，将固体干燥后通过硅胶 柱层析(石油醚：二氯甲烷＝2:1)分离旋干，旋至有固体析出后，将固体过滤、干燥得到黄 绿色的荧光染料410mg，收率25.5％。L2荧光染料分子的核磁共振氢谱图如图1、L2荧光染 料分子的核磁共振碳谱图如图2、L2荧光染料分子的高分辨质谱图如图5所示。
[0037]实施例4：L5染料化合物的合成
[0038]将4
‑
(1,2,2三苯基乙烯基)苯甲醛(1.7g，4.8mmol)、硫代草酰胺(497mg，4.1mmol) 和4
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吡啶甲醛(554mg，5.2mmol)于N,N
‑
二甲基甲酰胺溶液中,超声处理让固体完全溶解， 在120℃油浴下加热搅拌反应9小时,反应结束后往反应瓶中加入少量二氯甲烷，再将反应液 过滤，将固体干燥后通过硅胶柱层析(二氯甲烷：石油醚：乙酸乙酯＝4:2:1)分离旋干得到黄 绿色荧光染料245mg，收率为10.8％。L5荧光染料分子的核磁共振氢谱图如图3、L5荧光染 料分子的核磁共振碳谱图如图4、L5荧光染料分子的高分辨质谱图如图6所示。
[0039]实施例5：L5染料化合物的合成
[0040]将4
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(1,2,2三苯基乙烯基)苯甲醛(2.3g，6.4mmol)、硫代草酰胺(660mg，5.5mmol) 和4
‑
吡啶甲醛(445mg，4.2mmol)于N,N
‑
二甲基甲酰胺溶液中，超声处理让固体完全溶解， 在120油浴下加热搅拌反应9小时,反应结束后往反应瓶中加入少量二氯甲烷，再将反应液过 滤，将固体干燥后通过硅胶柱层析(二氯甲烷：石油醚：乙酸乙酯＝4:2:1)分离旋干得到黄绿 色荧光染料300mg，收率为13.1％。L5荧光染料分子的核磁共振氢谱图如图3、L5荧光染料 分子的核磁共振碳谱图如图4、L5荧光染料分子的高分辨质谱图如图6所示。
[0041]实施例6：L5染料化合物的合成
[0042]将4
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(1,2,2三苯基乙烯基)苯甲醛(1.2g，3.2mmol)、硫代草酰胺(349mg，2.9mmol) 和4<本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.聚集诱导发光和力致变色染料化合物，其特征在于：该聚集诱导发光和力致变色染料化合物为C
56
H
38
N2S2、或C
35
H
23
N3S2，C
56
H
38
N2S2命名为L2、C
35
H
23
N3S2命名为L5；L2、L5结构式分别如下：2.根据权利要求1所述的聚集诱导发光和力致变色染料化合物，其特征在于，所述方法包括以下步骤：L2聚集诱导发光和力致变色染料化合物的合成：将4
‑
(1,2,2三苯基乙烯基)苯甲醛和硫代草酰胺于N,N
‑
二甲基甲酰胺溶液中，超声处理使固体完全溶解，在油浴锅中加热搅拌反应，反应结束冷却后往反应瓶中加入少量二氯甲烷，将反应液过滤，再将固体干燥后通过硅胶柱层析分离旋干，旋至有固体析出后，将固体过滤、干燥得到黄绿色的荧光染料，反应方程式如下：L5聚集诱导发光和力致变色染料化合物的合成：将4
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(1,2,2三苯基乙烯基)苯甲醛、硫代草酰胺和4
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吡啶甲醛于N,N
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二甲基甲酰胺溶液中，超声处理让固体完全溶解，在油浴锅中加热搅拌反应，反应结束冷却后往反应瓶...

【专利技术属性】
技术研发人员：郑开波，李鋆，余威，肖宇峰，王丽红，
申请(专利权)人：三峡大学，
类型：发明
国别省市：