[发明专利]一种5,5’位取代的3,3’-联噻吩衍生物、合成方法及其应用

说明书

本发明公开了一种5,5’位取代的3,3’‑联噻吩衍生物、合成方法及其应用。本发明通过5,5’‑二溴‑3,3’‑联噻吩和芳基炔丙醇在催化剂、助催化剂和碱性溶剂存在条件下发生Sonogashira偶联反应得到5,5’位炔醇取代的3,3’‑联噻吩衍生物；5,5’位炔醇取代的3,3’‑联噻吩衍生物在催化剂的条件下，在溶剂中发生碘阻断Meyer‑Schuster重排反应得到5,5’位碘代烯酮取代的3,3’‑联噻吩衍生物。本发明的合成方法简单，得到的5,5’位取代的3,3’‑联噻吩衍生物具有良好的荧光发射性能和金属离子识别性能，可作为有机小分子荧光材料，用于金属离子检测和荧光探针等领域。

技术领域

本发明属于小分子功能材料领域，具体涉及一种5,5’位取代的3,3’-联噻吩衍生物、合成方法及其应用。

背景技术

光电材料是指用于制造各种光电设备(主要包括各种主、被动光电传感器光信息处理和存储装置及光通信等)的材料，主要包括红外材料、激光材料、光纤材料、非线性光学材料等。光电材料产业是日渐蓬勃发展的新兴高科技产业，由于技术发展迅速，市场规模快速壮大，使得光电材料已成为世人瞩目的焦点。

噻吩类化合物因其掺杂后具有良好的稳定性、易修饰等特点，将其用于光电材料的制备上受到了广泛的关注。其中，具有对称结构的3,3’-联噻吩衍生物能够实现对噻吩骨架上电子双向传输能力的有效调控，同时延伸了噻吩环上π键的有效共轭长度。此外，其光谱响应带宽阔、摩尔消光系数高，能够实现对光子的有效吸收，因而在光电材料方面应用广泛。

发明内容

本发明的目的就是为了解决上述问题而提供一种5,5’位取代的3,3’-联噻吩衍生物、合成方法及其应用，得到的5,5’位取代的3,3’-联噻吩衍生物可以应用在金属离子检测和荧光探针领域。

本发明的目的通过以下技术方案实现：

本发明第一方面提供一种5,5’位炔醇取代的3,3’-联噻吩衍生物，具有式I所示的结构：

优选地：

Ar₁选自苯、4-甲基苯、4-甲氧基苯、4-氯苯、4-氟苯、4-溴苯、4-腈苯、4-乙氧基苯、4-乙基苯、4-丁基苯、4-甲硫醚基苯、4-胺基苯、4-羟基苯、3-甲基苯、3-碘基苯、3-溴苯、3-氯苯、2-甲基苯、2-羟基苯、3,5-二甲基苯、alfa萘和beta萘其中任意一种；

Ar₂选自氢、苯和4-甲基苯其中任意一种。

本发明第二方面提供所述的5,5’位炔醇取代的3,3’-联噻吩衍生物的合成方法，通过5,5’-二溴-3,3’-联噻吩和芳基炔丙醇在催化剂、助催化剂和碱性溶剂存在条件下发生Sonogashira偶联反应得到式I的化合物；其中芳基炔丙醇结构式为：

优选地，所述的一种5,5’位炔醇取代的3,3’-联噻吩衍生物的合成方法，其特征在于，所述的碱性溶剂为三乙胺，所述的催化剂为Pd(PPh₃)₂Cl₂，所述的助催化剂为CuI。

优选地，5,5’-二溴-3,3’-联噻吩、芳基炔丙醇、Pd(PPh₃)₂Cl₂和CuI的物质的量之比为1:1～1.2:0.05～0.15:0.02～0.08。

进一步优选地，5,5’-二溴-3,3’-联噻吩、芳基炔丙醇、Pd(PPh₃)₂Cl₂和CuI的物质的量之比为1:1.1:0.1:0.05。反应产率为70％-98％。

本发明第三方面提供一种5,5’位碘代烯酮取代的3,3’-联噻吩衍生物，具有式Ⅱ所示的结构：