[发明专利]具有AIE效应的双三唑桥联荧光环糊精分子的制备及其应用

说明书

本发明公开了一种具有AIE效应的双三唑桥联荧光环糊精分子的制备方法，首先，通过偶联得到反式的双炔基取代的四苯乙烯衍生物，然后得到含叠氮基的单取代环糊精，最后通过一价铜催化的1,3‑偶极环加成反应(click chemistry)，将叠氮环糊精键合到炔基取代的四苯乙烯衍生物上，进而制备了具有AIE效应的双三唑桥联荧光环糊精分子。本发明制备的这种荧光分子中三唑环上富电氮原子的配位作用以及环糊精分子良好的包合性、生物相容性，使其在重金属离子、阴离子以及生物大分子等的检测中有广阔的应用前景，开辟了荧光传感器及分子识别的新领域。

技术领域

本发明涉及具有聚集诱导发光性质的荧光传感器的制备，具体涉及一种具有聚集诱导发光性能的双三唑桥联荧光环糊精探针的制备及其应用。属于荧光探针技术领域。

背景技术

大多数有机发光材料在溶液状态下具有较强的荧光，而在聚集状态时荧光减弱甚至猝灭(ACQ)，这将很大程度上限制了其在检测领域的应用。如何有效解决ACQ现象成为设计开发高效、稳定荧光传感材料新的出发点。2001年,唐本忠等发现的聚集诱导发光(Aggreagation-Induced Emission,AIE)效应(是一种在溶液状态时不发光，而在固态时却呈现很强的发光特性)为设计高荧光量子产率的固态材料提供了一种新思路。并基于此现象，唐本忠等提出的分子内旋转受阻机理一定程度上可以很好的解释该现象，即分子内旋转导致激发态能量以非辐射形式衰减，产生弱的荧光发射；而聚集状态下这种旋转受阻，进一步抑制了非辐射能量转换，使激发态能量以辐射形式释放产生强荧光。因此，具有AIE性质的有机荧光物质迅速成为近年来发光材料化学、生物化学传感器等多种领域广泛研究的对象。

环糊精(cyclodextrin,简称CD)是由D-吡喃葡萄糖单元通过-1,4糖苷键连接而成的腔内疏水、腔外亲水的环状低聚糖。其外围是亲水性表层，内部是疏水空腔，对很多化合物具有包合作用，根据进入空腔的方式不同，可以形成自包合体系、超分子二聚物、超分子聚合物等可能的结构。环糊精是超分子化学中一种便宜易得、生物相容性良好、光学相干性小的重要主体分子,在材料、生物医药和光学材料等方面都有潜在的工业化应用。因此，将AIE性质与环糊精独特的主客体包合特性相结合，为新型功能分子的设计开发提供新的思路。

另一方面，点击化学是2001年提出的一种相对较新的合成化学，已被广泛应用于多种化学领域。通过Cu催化的叠氮-末端炔烃的环加成反应，可以得到产物单一、高产率的三唑类衍生物。三唑类杂环衍生物由于其三唑环为含有3个氮原子的五元杂环，具有芳香性和丰富的电子，可通过形成氢键、与金属离子配位及发生疏水作用和静电作用等多种非共价键力与受体相互作用，在超分子识别、发光材料等领域具有很大的应用潜力。例如，一些以三唑环构筑的衍生物可作为受体络合金属阳离子，对不同的金属有一定的响应性；也可以和多种无机及有机阴离子络合，呈现出良好的选择性识别，在分子识别以及传感器等领域有潜在应用价值。

发明内容

本发明通过点击化学将环糊精和四苯乙烯类分子结合，构建具有AIE性质的三唑桥联荧光环糊精体系，将促进聚集诱导发光新理论建立和发展，并开发离子探针，发掘其分子识别以及传感器等领域的研究。

本发明的目的在于提出一种结构新颖的具有聚集诱导发光性质的荧光环糊精分子，该分子在聚集态的荧光强度比在溶液中的荧光强度高达几百甚至几千倍。

本发明的另一目的在于提供具有聚集诱导发光效应的双三唑桥联荧光环糊精分子的制备方法。该方法的实验原料易得、产物单一、实验步骤简单易行，可以高产率简便的合成具有聚集诱导发光性质的荧光环糊精分子。

本发明的又一目的在于提供上述所述的聚集诱导发光效应的双三唑桥联荧光环糊精分子的应用。

本发明通过点击化学将环糊精和四苯乙烯类分子结合，构建具有AIE性质的三唑桥联荧光环糊精体系，将促进聚集诱导发光新理论建立和发展，并开发离子探针，发掘其分子识别以及传感器等领域的研究。