含甲硫基的AIE活性萘酰亚胺化合物及其制备方法和应用技术

本发明专利技术公开了含甲硫基的AIE活性萘酰亚胺化合物及其制备方法和应用，属于精细化工技术领域。其制备方法，包括以下步骤:a、4

【技术实现步骤摘要】
含甲硫基的AIE活性萘酰亚胺化合物及其制备方法和应用


[0001]本专利技术属于精细化工领域，具体涉及含甲硫基的AIE活性萘酰亚胺化合物及其制备方法和应用。

技术介绍

[0002]聚集诱导发光(Aggregation
‑
Induced Emission，AIE)材料是一种新型的发光材料。基于分子内旋转受限等机制，可以使荧光团在固态或纳米聚集态下发射出较强烈的荧光。相比于传统的荧光材料，其在荧光传感器、生物探针和有机发光二极管等方向的发展开辟了新的途径，拓宽研究范围和应用领域。通过合理的设计策略，可以将传统的荧光材料转变为聚集诱导发光材料，譬如:引入AIE活性单元(四苯基乙烯等)(Journal of the American Chemical Society,2017,139,10150
‑
10156)、构建分子内旋转中心(Chemical Engineering Journal,2021,415,129095.)等。
[0003]萘酰亚胺(NI)是最重要的荧光染料之一，其结构中的酰亚胺片段决定了分子的缺电子性质，通过向其4位引入不同强度的给电子取代基(如氨基、烷氧基等)，可以调控分子的荧光发光波长向不同的区域移动。其中，给电子单元的给体性质越强，分子内电荷转移越强，得到化合物的荧光波长越长。基于上述优点，萘酰亚胺类荧光染料被广泛应用于化学传感器和荧光造影剂中。然而大多数经典的NI染料在不良溶剂或固态的聚集体中会发生明显的非辐射跃迁，从而造成强的荧光猝灭现象。
[0004]为了解决NI荧光团因聚集造成的不利影响，目前已报道了几种策略。1)引入旋转核心(Journal of Materials Chemistry,2011,21,3170
‑
3177.)2)将大量片段连接到NI发色团(ACS Applied Materials&Interfaces,2018,10,12081
‑
12111.)3)优化萘酰亚胺的自组装结构(Angewandte Chemie International Edition,2018,57(28),8488
‑
8492.)。然而，与它们的前驱体以及许多其他AIE活性材料相比可以发现，上述策略的实施往往伴随着分子体积的增大。在相似的发光性质下，分子体积的增大无疑降低了其原子经济性，不符合绿色化学理念，与当前“碳中和”的发展趋势相悖。因此，开发更加有效的AIE调控策略和新型AIE活性萘酰亚胺荧光团有着重要的技术开发意义。

技术实现思路

[0005]本专利技术提出含甲硫基的AIE活性萘酰亚胺化合物及其制备方法和应用，具有分子结构小、合成简单、反应条件温和、聚集态发光性能较好等特点，主要采用以下技术方案来实现:
[0006]含甲硫基的AIE活性萘酰亚胺化合物，为式(Ⅰ)所示的化合物:
[0007][0008]其中:
[0009]X＝NH或O；
[0010][0011]z＝OH、COOH、NH2或SH。
[0012]优选的，所述Y为
[0013]优选的，甲硫基为间位或者对位。
[0014]上述含甲硫基的AIE活性萘酰亚胺化合物的制备方法，技术路线如下:
[0015][0016]包括以下步骤:
[0017]a、4
‑
氨基芳烃和4
‑
溴
‑
1,8
‑
萘二甲酸酐在无水乙醇加热条件下生成4
‑
溴
‑
1,8
‑
萘酰亚胺衍生物；
[0018]b1、4
‑
溴
‑
1,8
‑
萘酰亚胺衍生物和甲硫基酚、碳酸铯经乙腈加热条件下生成4
‑
位含甲硫基酚单元的1,8
‑
萘酰亚胺衍生物，此时X为0；或
[0019]b2、4
‑
溴
‑
1,8
‑
萘酰亚胺衍生物和甲硫基苯胺、碳酸铯、双(三苯基磷)二氯化钯(II)、三苯基膦在干甲苯加热、后处理条件下生成4
‑
位含甲硫基苯胺单元的1,8
‑
萘酰亚胺衍生物，此时X为NH。
[0020]优选的，在a中,所述的4
‑
溴
‑
1,8
‑
萘二甲酸酐，4
‑
氨基芳烃和乙醇的摩尔体积比为1mmol:1.1～1.5mmol:2.22～2.77mL；反应条件如下:加热反应的温度为回流温度，加热反应的时间为20～24h；待反应结束之后，冷却至室温，减压过滤收集沉淀，产品彻底干燥。
[0021]进一步的，在a中,所述的4
‑
溴
‑
1,8
‑
萘二甲酸酐，4
‑
氨基芳烃和乙醇的摩尔体积比为1mmol:1.5mmol:2.77mL。
[0022]优选的，在b1中，所述4
‑
溴
‑
1,8
‑
萘酰亚胺衍生物、甲硫基酚、碳酸铯和乙腈的摩尔体积比为1mmol:2.5～3mmol:0.5～0.75mmol:7～9mL；反应条件如下:加热反应的温度为回流温度，加热反应的时间为20～24h；待反应结束后，冷却至室温，通过减压过滤收集沉淀，烘干并用水超声固体，减压过滤收集沉淀，产品彻底干燥。
[0023]进一步的，在b1中，所述的4
‑
溴
‑
1,8
‑
萘酰亚胺衍生物、甲硫基酚、碳酸铯和乙腈的摩尔体积比为1mmol:3mmol:0.75mmol:9mL。
[0024]优选的，在b2中，所述4
‑
溴
‑
1,8
‑
萘酰亚胺衍生物、甲硫基苯胺、碳酸铯、双(三苯基磷)二氯化钯(II)、三苯基膦和干甲苯的摩尔体积比为1mmol:1.1～1.15mmol:3～5mmol:0.1～0.16mmol:0.4～0.6mmol:8～10mL；反应条件为:反应温度为100～120℃，加热反应的时间为6～10h，反应时采用氮气鼓泡脱除氧气，待反应结束后，减压蒸发溶剂，用水和二氯甲烷提取，有机层产物硅胶柱层析。
[0025]进一步的，所述的4
‑
溴
‑
1,8
‑
萘酰亚胺衍生物、甲硫基苯胺、碳酸铯、双(三苯基磷)二氯化钯(II)、三苯基膦和干甲苯的摩尔体积比为1mmol:1.15mmol:5mmol:0.16mmol:0.6mmol:10mL，反应温度110℃。
[0026]步骤(a)、(b1)和(b2)中，在反应时均进行搅拌。
[0027]上述的含甲硫基的AIE活性奈酰亚胺化合物应用于制备荧光探针。
[0028]一种荧光探针，含有上述的含甲硫基的AIE活性奈本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.含甲硫基的AIE活性萘酰亚胺化合物，其特征在于:为式(Ⅰ)所示的化合物:其中:X＝NH或O；Z＝OH、COOH、NH2或SH。2.根据权利要求1所述的含甲硫基的AIE活性萘酰亚胺化合物，其特征在于，所述Y为3.权利要求1所述的含甲硫基的AIE活性萘酰亚胺化合物的制备方法，其特征在于，4
‑
溴
‑
1,8
‑
萘酰亚胺衍生物和甲硫基酚加热生成权利要求1所述的含甲硫基的AIE活性萘酰亚胺化合物，此时X为O；或4
‑
溴
‑
1,8
‑
萘酰亚胺衍生物和甲硫基苯胺加热生成权利要求1所述的含甲硫基的AIE活性萘酰亚胺化合物，此时X为NH。4.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，所述4
‑
溴
‑
1,8
‑
萘酰亚胺衍生物和甲硫基酚的反应条件为：加入4
‑
溴
‑
1,8
‑
萘酰亚胺衍生物、甲硫基酚、碳酸铯、在乙腈加热条件下反应，且所述4
‑
溴
‑
1,8
‑
萘酰亚胺衍生物、甲硫基酚、碳酸铯和乙腈的摩尔体积比为1mmol:2.5～3mmol:0.5～0.75mmol:7～9mL，回流温度下反应20
‑
24h。5.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，所述4
‑
溴
‑
1,8
‑
萘酰亚胺衍生物和甲硫基苯胺的反应条件为：4
‑
溴
‑
1,8
‑<...

【专利技术属性】
技术研发人员：瞿祎，蒋娜，王乐，周慧敏，黄文灵，吕心雨，刘婷婷，王一邱，黄子仪，
申请(专利权)人：上海工程技术大学，
类型：发明
国别省市：