[发明专利]一种9,10-二吡咯基蒽荧光化合物及其制备方法和应用

说明书

本发明涉及聚集诱导发光材料技术领域，提供了一种非对称型9,10‑双噻吩基蒽化合物荧光化合物，具有式I所示结构，其中9‑噻吩基‑10‑(5‑氰基噻吩)蒽(TCTA)，9‑噻吩基‑10‑(5‑羟基噻吩)蒽(THTA)和9‑噻吩基‑10‑(5‑噻吩酰胺)蒽(TATA)具有显著的聚集诱导发光特性。本发明提供了上述方案所述化合物的制备方法，本发明提供的制备方法步骤简单，成本低，制备条件更加温和，更加适合工业化生产，应用前景较大。本发明还提供了非对称型9,10‑双噻吩基蒽化合物荧光化合物在细胞荧光成像以及有机光致发冷光材料中的应用。

技术领域

本发明涉及聚集诱导发光材料技术领域，特别涉及一种非对称型 9,10-双噻吩基蒽荧光化合物及其制备方法和应用。

背景技术

在过去的几年中，有机发光材料由于种类繁多，可调性好，色彩 丰富，色纯度高，分子设计相对比较灵活，在发光领域中，日益受到 人们的重视。然而，传统发光材料的效率通常在聚合状态下变得非常 差，例如在实体状态由于聚集引起的聚集诱导荧光淬灭现象(Anti-aggregation-caused quenching，ACQ)。这一现象已成为有机 发光团特别是在显微成像和生物传感方面应用的一大障碍。在2001 年，唐本忠院士团队在实验过程中偶然发现了一类分子具有反ACQ 效应，也即聚集诱导发光现象(Aggregation-induced emission，AIE)。 这类化合物在溶液中发极微弱的光甚至不发光，而在固体，晶体和聚 集态下且可以发出极强的荧光。这一发现，很大程度上解决了传统材 料的弊端，引起了研究学者的广泛关注。随后，聚集诱导发光化合物 不断的被深入研究和开发，迄今，已有多种类型的骨架被不断报道出 来，其中，目前研究较多的主要有噻咯类，四苯乙烯类，二苯乙烯基 蒽类和三苯胺类衍生物等等。

蒽作为最早应用于有机发光二极管的一类材料，目前以蒽为母核 设计的有机发光材料被广泛报道。例如，2009年，Tian课题组设计 合成了一系列9,10-二苯乙烯基蒽(DSA)衍生物小分子，发现这类 化合物都具有AIE效应。本次申请保护的非对称型9,10-噻吩基蒽类 AIE化合物，与传统DSA类AIE化合物的不同之处在于用噻吩基取 代了苯乙烯基，通过变换噻吩末端不同性质的取代基团，从而对该类 化合物实现发光性质的调控。该类AIE化合物分子结构简单，合成方 法成熟，原材料成本低，且其分子末端易于通过变换不同的基团进行 修饰，从而调控其发光特性，在有机光电材料、生化检测以及细胞成 像等领域有很好的应用前景。到目前为止，具有AIE特性的非对称型 9,10-噻吩基蒽类化合物的合成及性质尚未见任何文献和专利报道。 因此，本专利首次申请保护具有AIE特性的非对称型9,10-噻吩基蒽 类AIE化合物的制备方法以及生物细胞成像技术中的应用。

发明内容

有鉴于此，本发明目的在于提供一种非对称型9,10-噻吩基蒽荧 光化合物及其制备方法和应用。本发明提供的化合物中9-噻吩基 -10-(5-氰基噻吩)蒽(即式I中R为CN)，9-噻吩基-10-(5-羟基噻吩)蒽 (即式I中R为CH₂OH)和9-噻吩基-10-(5-噻吩酰胺)蒽(即式I中R为 CONH₂)具有显著的AIE特性，且能够对生物细胞进行染色，可作为 细胞标记物；并且本发明提供的化合物制备方法简单，成本低。

为了实现上述发明目的，本发明提供以下技术方案：

一种非对称型9,10-噻吩基蒽荧光化合物，具有式I所示结构：

式I中：R为CN，或R为CH₂OH，或R为CONH₂。

本发明提供了上述方案所述非对称型9,10-噻吩基蒽荧光化合物 的制备方法，包括以下步骤：

(i)当式I中R为CN时，式I所示化合物为9-噻吩基-10-(5- 氰基噻吩)蒽，制备方法包括以下步骤：