一种具有D-A-D结构的有机荧光染料化合物及其制备方法和应用技术

本发明专利技术属于多刺激响应发光材料技术领域，本发明专利技术提供了一种具有D

【技术实现步骤摘要】
一种具有D
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A
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D结构的有机荧光染料化合物及其制备方法和应用


[0001]本专利技术涉及多刺激响应发光材料
，尤其涉及一种具有D
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A
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D结构的有机荧光染料化合物及其制备方法和应用。

技术介绍

[0002]在过去的几年中，刺激响应材料(如光、pH、离子、气体、机械力等)在传感器、光电子设备、安全系统和显示器等方面具有潜在的应用，近年已成为科学技术关注的热点。到目前为止，对来自外部环境的单一刺激有反应的各类化合物已经被报道。然而，对多种外部刺激作出高对比度多色显色反应并特异性识别生物硫醇Hcy和活性氧
·
OH的化合物仍然罕见。目前国内外研究最多的活性硫物的探针是同时检测三种活性硫物种，特异性区分一种活性硫物种的探针开发仍然存在一些挑战。为了构建多个刺激反应系统，我们开发了许多方法，包括构建供体
‑
受体系统模式，结合刺激结构基序，或引入弱分子间键相互作用，可以快速响应外部环境刺激。其中，具有供体
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受体结构的刺激响应分子具有分子内电荷转移(ICT)特性，其中通过π共轭连接体的供电子(D)和吸电子(A)基团受到越来越多的关注。因为它们可以作为光活性材料应用在生化荧光技术和光化学传感
中。
[0003]嘧啶具有良好的共面性和较高的电子亲和力，使其成为化学传感器材料构建发色团的合适构建块。分别选取可以自由旋转的三苯胺和顽强的刚性平面蒽作为供电体系结合构建供体
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>受体
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供体(D
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A
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D)构型对开发新的刺激响应材料非常有吸引力。但到目前为止，具有新型的D
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A
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D结构有机荧光染料化合物的合成及性质尚未见任何文献和专利报道。因此，如何提供一种具有D
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A
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D结构的有机荧光染料化合物成为了本领域技术人员亟需解决的问题。

技术实现思路

[0004]有鉴于此，本专利技术提供了一种具有D
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A
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D结构的有机荧光染料化合物及其制备方法和应用。其目的是解决现有技术无法制备出具有D
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A
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D结构的刺激响应材料的技术问题。
[0005]为了达到上述目的，本专利技术采用如下技术方案：
[0006]本专利技术提供了一种具有D
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A
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D结构的有机荧光染料化合物，具有以下
[0007]式1或式2的结构：
[0008][0009]本专利技术提供了上述具有D
‑
A
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D结构的有机荧光染料化合物的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
[0010]S1、在保护气体中，将三环化合物、噻吩类化合物、钯催化剂、碱性化合物溶液和溶剂混合后进行Suzuki偶联反应得到中间产物；
[0011]S2、在保护气体中，将中间产物、2
‑
氨基
‑
4,6
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二甲基嘧啶、四丁基硫酸氢铵、碱性化合物溶液和溶剂混合后进行克脑文盖尔缩合反应即得具有D
‑
A
‑
D结构的有机荧光染料化合物。
[0012]进一步的，所述三环化合物为(4
‑
(二苯胺)苯基)硼酸或9
‑
溴蒽；所述噻吩类化合物为5
‑
溴噻吩
‑2‑
甲醛或2
‑
硼酸基
‑
噻吩。
[0013]进一步的，所述钯催化剂为Pd(PPh3)4、PdCl2(dppf)2、Pd(dppf)Cl2和Pd(OAc)2中的一种或几种。
[0014]进一步的，所述步骤S1和步骤S2中的碱性化合物溶液的浓度独立的为1～10mol/L；所述碱性化合物独立的为Na2CO3、Ba(OH)2、K3PO4、Cs2CO3、K2CO3、TIOH、KF、CsF、TBAF、NaOH和二乙基异丙基胺中的一种或几种；所述步骤S1和步骤S2中的保护气体独立的为氮气、氩气或氖气；所述步骤S1和步骤S2中的溶剂独立的为THF、CH2Cl2、DMF、NaOH和CH3CN中的一种或几种。
[0015]进一步的，所述步骤S1中，三环化合物、噻吩类化合物的摩尔比为1：1～2；所述钯催化剂为反应物总量的5～15mol％；所述噻吩类化合物、碱性化合物溶液和溶剂的摩尔体积为1～100mmol：60～120mL：80～250mL。
[0016]进一步的，所述步骤S1中，Suzuki偶联反应的温度为80～90℃，Suzuki偶联反应的时间为11～13h。
[0017]进一步的，所述步骤S2中，中间产物和2
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氨基
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4,6
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二甲基嘧啶的摩尔比为1：1～2；所述中间产物、碱性化合物溶液和溶剂的摩尔体积比为1～3000mmol：30～120mL：60～150mL；所述四丁基硫酸氢铵为反应物总量的20～40mol％。
[0018]进一步的，所述步骤S2中，克脑文盖尔缩合反应的温度为100～150℃，克脑文盖尔缩合反应的时间为8～12h。
[0019]本专利技术还提供了上述具有D
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A
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D结构的有机荧光染料化合物在有机光电材料、生化检测或细胞成像中的应用。
[0020]经由上述的技术方案可知，与现有技术相比，本专利技术的有益效果如下：
[0021]本专利技术提供的式1和式2结构都可受酸、金属离子和溶剂的极性的调节，具有高对比度多色显色；式2结构还能专一识别活性氧
·
OH，而式1不仅可以特异性识别活性氧
·
OH，还能特异性识别生物硫醇Hcy。
[0022]本专利技术制备的具有D
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A
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D结构的有机荧光染料化合物具有较高的热稳定性、化学稳定性以及较强的荧光强度，可用于酸碱、金属离子响应性发光材料、安全油墨、防伪材料和生物活性硫、氧检测的材料等；该化合物还能进入HeLa细胞，并表现出良好的细胞染色功能，可作为细胞荧光标记物，在细胞染料领域具有良好的应用。制备该化合物的原材料的成本相对较低，且合成方法简单，有利于工业化生产。
附图说明
[0023]图1为实施例1制备的BTPAT
‑
PA的氢谱图；
[0024]图2为实施例2制备的BAT
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PA的氢谱图；
[0025]图3中的(A)为化合物BTPAT
‑
PA的荧光发射光谱图，(B)为化合物BAT
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PA的荧光发射光谱图，(C)为化合物BTPAT
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PA的紫外吸收光谱图，(D)为化合物BAT
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PA的紫外吸收光谱图；
[0026]图4中的(A)本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种具有D
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A
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D结构的有机荧光染料化合物，其特征在于，具有以下式1或式2的结构：2.权利要求1所述的具有D
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A
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D结构的有机荧光染料化合物的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：S1、在保护气体中，将三环化合物、噻吩类化合物、钯催化剂、碱性化合物溶液和溶剂混合后进行Suzuki偶联反应得到中间产物；S2、在保护气体中，将中间产物、2
‑
氨基
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4,6
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二甲基嘧啶、四丁基硫酸氢铵、碱性化合物溶液和溶剂混合后进行克脑文盖尔缩合反应即得具有D
‑
A
‑
D结构的有机荧光染料化合物。3.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，所述三环化合物为(4
‑
(二苯胺)苯基)硼酸或9
‑
溴蒽；所述噻吩类化合物为5
‑
溴噻吩
‑2‑
甲醛或2
‑
硼酸基
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噻吩。4.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，所述钯催化剂为Pd(PPh3)4、PdCl2(dppf)2、Pd(dppf)Cl2和Pd(OAc)2中的一种或几种。5.根据权利要求3或4所述的制备方法，其特征在于，所述步骤S1和步骤S2中的碱性化合物溶液的浓度独立的为1～10mol/L；所述碱性化合物独立的为Na2CO3、Ba(O...

【专利技术属性】
技术研发人员：蒲守智，王仁杰，李刚，
申请(专利权)人：豫章师范学院，
类型：发明
国别省市：