[发明专利]具有ESIPT与AIE性质的菲并咪唑衍生物及其制备方法与应用

说明书

本发明提供了一种式(I‑a)或(I‑b)所示的菲并咪唑衍生物及其制备方法与应用，采用本发明方法合成的菲并咪唑衍生物，同时具有ESIPT与AIE效应，并且本发明所述菲并咪唑衍生物可用于氟离子检测，是潜在的荧光传感器材料；

(一)技术领域

本发明涉及一种具有ESIPT与AIE性质的菲并咪唑衍生物及其制备方法，以及将所述菲并咪唑衍生物作为氟离子荧光检测器的应用。

(二)背景技术

有机发光材料在第三代显示技术、光动力学治疗、荧光传感器等一大批前沿科学领域受到全球研究者的广泛关注。其中同时具有激发态分子内质子转移(Excited-StateIntramolecular Proton Transfer，ESIPT)和聚集诱导发光(Aggregation-inducedemission，AIE)性质的发光材料体系，现已有了重大的研究进展。

ESIPT指的是有机化合物分子在光、热或者电的作用下吸收能量，从基态跃迁到激发态，分子内的氢质子会通过分子内的氢键转移到分子内相邻近的N、O、S等杂原子上，而形成互变异构体的过程。发生ESIPT过程后，分子的构型上发生变化，同时还伴随着瞬时电子态，电子密度分布，电子能态的能量和偶极距，分子的发光性质也会发生很大的变化，会产生明显的斯托克斯位移。但ESIPT也存在缺点，例如低发射效率，浓度猝灭现象。菲并咪唑类化合物通常具有较高的发光效率，且咪唑环上的氮原子可以作为ESIPT发生过程的质子受体。

AIE现象指的是物质在溶液中几乎不发光，而在聚集状态下发光增强的现象。AIE效应刚好与浓度猝灭现象相反。因此设计具有AIE效应的分子可有效避免浓度猝灭现象，改善发光分子的发射效率。通常AIE的特性能通过所形成的聚集态加强ESIPT的荧光发射，ESIPT过程所形成的H键亦能增强AIE效应。四苯乙烯是一个典型的AIE分子，便于合成且AIE性质显著，而引入四苯乙烯基团可以扩大整个分子的π共轭体系，增大斯托克斯位移。

(三)发明内容

本发明提供了一种具有ESIPT与AIE性质的菲并咪唑衍生物及其制备方法，以及作为氟离子荧光检测器的应用。

本发明的技术方案如下：

式(I-a)或(I-b)所示的菲并咪唑衍生物：

本发明还提供了式(I-a)或(I-b)所示的菲并咪唑衍生物的制备方法。

A：所述式(I-a)所示的菲并咪唑衍生物的制备方法为：

(1)氮气保护下，将式(II)所示9,10-菲醌、式(III-a)所示4-溴-2-羟基苯甲醛、苯胺、醋酸铵溶解于醋酸中，于120℃下反应12～24h，之后反应液经后处理，得到式(VII-a)所示化合物；

所述式(II)所示9,10-菲醌、式(III-a)所示4-溴-2-羟基苯甲醛、苯胺、醋酸铵的物质的量之比为1.1：1：1.2～1.5：5；

所述醋酸的体积用量以式(III-a)所示4-溴-2-羟基苯甲醛的质量计为40～80mL/g；

所述后处理的方法为：反应结束后，待反应液冷却至室温(20～30℃)，加入水和二氯甲烷进行萃取，收集有机相，经无水硫酸镁干燥，减压浓缩，再进行柱层析纯化，以300～400目硅胶为固定相，二氯甲烷/石油醚体积比1：2的混合溶剂为流动相进行洗脱，收集含目标化合物的洗脱液，减压蒸除溶剂并干燥，得到式(VII-a)所示化合物；

(2)氮气保护下，将式(IV)所示2-溴-1,1,2-三苯乙烯溶于无水四氢呋喃，降温至-78℃，加入正丁基锂搅拌1h，随后加入式(V)所示异丙醇频哪醇硼酸酯，自然升至室温反应8～12h，之后反应液经后处理，得到式(VI)所示化合物；