[发明专利]具有AEE效应的苯并环丁二烯并吡咯衍生物及其制备

说明书

本发明涉及一种具有AEE效应的苯并环丁二烯并吡咯衍生物及其制备，属于有机合成技术领域。所述苯并环丁二烯并吡咯衍生物是一种具有“吡咯‑环丁二烯‑苯环”三环相并的大π共轭结构的苯并稠环衍生物，具有AEE性质，而且发光波长均高于550nm，处于橙光区或红光区，可用于合成红光或近红外光有机荧光染料。本发明制备所述苯并环丁二烯并吡咯衍生物采用的方法为一锅法，主要是通过3,4位碘化的吡咯衍生物连续发生Sonogashira反应和cyclotrimerization反应而形成五元环并四元环并六元环的芳香π体系，操作简单，而且所用原料便宜易得。

技术领域

本发明涉及一种荧光化合物，特别涉及一种具有AEE效应的苯并环丁二烯并吡咯衍生物及其制备，属于有机合成技术领域。

背景技术

早在1881年研究人员就发现了具有荧光的化合物，在一百多年的时间里，荧光化合物被应用在各个领域，如发光二极管、生物探针、化学传感等。有机荧光染料中由于其有机基团的可修饰性以及对生物体毒性小等优势，使其在化学检测和生物应用中有着独特的优势。然而，传统的有机荧光染料在稀溶液中具有良好的发光，但是其发光强度随着溶液中浓度的增加而逐渐减弱，这种现象被称之为聚集导致荧光淬灭(Aggregation-CausedQuenching,ACQ)。ACQ现象的存在是因为荧光化合物多为芳香结构，浓度升高使其分子间发生聚集，很容易形成π-π堆积，从而形成了导致荧光淬灭的激基缔合物。在实际应用过程中聚集问题不可避免，而各种化学、物理方法的尝试只是降低了聚集程度，在一定程度上缓解了ACQ问题，并没有从根本上解决这一问题。

2001年，香港科技大学的唐本忠等人发现1-甲基-1,2,3,4,5-五苯基噻咯(Silole)在溶液中不发光，而其在聚集态下发很强的荧光，并将这一现象定义为聚集诱导发光(Aggregation-Induced Emission，AIE)效应[J.Luo,Z.Xie，B.Z.Tang,etc.Chem.Commun.2001，1740.]。AIE现象的发现从根本上解决了ACQ问题，从而引起了广泛的研究兴趣。随后，人们发现有些化合物在溶液中发光较弱，而聚集后发光增强，将这种现象定义为聚集发光增强(Aggregation-Enhanced Emission,AEE)。具有AIE/AEE性质的化合物在有机发光二极管、化学探针、生物探针以及细胞及活体成像领域具有广阔的应用前景。在已公开的现有技术中有一些关于AIE/AEE化合物及其应用的报道，如2017年1月18日授权的公告号为CN104974745B发明专利，名称为《两亲性的具有聚集诱导发光特性的发光物及其应用》；2016年11月30日公布的公布号为CN106167500A的发明专利，名称为《一种用于爆炸物TNT检测分析的化合物及其制备方法》；2016年11月9号公布的公布号为CN106085416A的发明专利，名称为《一种聚集诱导发光纳米粒子及其制备方法和应用》；2016年10月12号公布的公布号为CN106000216A的发明专利，名称为《具有聚集诱导发光效率的表面活性剂》等等。纵观已见报道的AIE/AEE化合物，其多数是基于silole(噻咯)或四苯基乙烯(Tetraphenylethene，TPE)为主要核心结构的衍生物，表明具有AIE/AEE性质的核心结构化合物还比较有限。另外，以TPE或Silole为核心的荧光化合物发光波长主要局限在蓝光或黄光区，而且一些蓝光黄光区的AIE染料背景荧光较大会限制其应用。

发明内容

针对现有技术存在的不足，本发明的目的之一在于提供一种具有AEE效应的苯并环丁二烯并吡咯衍生物，该衍生物是一种具有新型结构的荧光化合物，在苯并环丁二烯并吡咯核心结构的吡咯的1,2,5位上以及苯环的2,3,5位上引入不同的基团所形成的衍生物，都具有AEE性质，而且发光波长均高于550nm，处于橙光区或红光区，可用于合成红光或近红外光有机荧光染料；

本发明的目的之二在于提供一种制备所述苯并环丁二烯并吡咯衍生物的方法，主要是通过3,4位碘化的吡咯衍生物连续发生Sonogashira反应和cyclotrimerization反应而形成五元环并四元环并六元环的芳香π体系。