[发明专利]N-(4-烷氧基苯基)-7-甲氧基香豆素-3-甲酰胺的合成及其制备的凝胶与应用

说明书

本发明公开了N‑(4‑烷氧基苯基)‑7‑甲氧基香豆素‑3‑甲酰胺的合成方法，利用酰胺键直接将含有六个碳、八个碳和十个碳的长链烷基苯类成胶基团引入7‑甲氧基香豆素‑3‑羧酸骨架上，合成了3种N‑(4‑烷氧基苯基)‑7‑甲氧基香豆素‑3‑甲酰胺类凝胶因子；研究了3种凝胶因子的凝胶性能和AIE特性；将3种凝胶因子形成的乙酸乙酯凝胶用于甲基橙染料的吸附应用，结果表明这类凝胶具有较好的染料吸附性能。本发明通过酰胺键将长链烷基苯类成胶基团直接引入香豆素衍生物骨架，利用凝胶因子特定的成胶聚集方式和成胶造成的分子内运动受限，将香豆素衍生物的聚集荧光淬灭效应转变为AIE效应，为香豆素衍生物在光学材料应用方面提供了潜在的参考价值。

技术领域

本发明涉及香豆素衍生物类凝胶材料领域，具体涉及N-(4-烷氧基苯基)-7-甲氧基香豆素-3-甲酰胺类凝胶因子的合成方法及其制备的凝胶与应用。

背景技术

超分子凝胶是一种被分散介质饱和的3D网络交联体系，形成这种空间网络结构的粒子被称为凝胶因子或凝胶剂，而分散介质可以是水、有机溶剂或空气。超分子凝胶是由低分子量凝胶因子通过氢键、π-π堆积、范德华力、静电引力、疏水相互作用、卤键、配位作用等多种分子间非共价相互作用充当驱动力自组装形成三维网络结构，将溶剂分子结合固定形成的。超分子凝胶作为一种重要的软纳米结构材料，通过特定的结构设计可以赋予其多功能性，在离子检测、药物输送、生物传感、环境修复等许多研究领域都具有巨大的应用价值。其中，将超分子凝胶应用于光电材料领域也一直是研究热点之一。尤其是AIE效应提出后，AIE化合物在聚集状态下发光的特征与凝胶的凝聚态特性很好地相容，这为制造先进的刺激响应性光学材料提供了可能性。通过合理的结构设计获得具有AIE特性的凝胶因子可以促进凝胶材料在光学领域的深入发展。

香豆素衍生物是一类重要的有机杂环化合物，具有高荧光量子产率、强荧光和易于功能修饰等优点，是应用非常广泛的一类化合物。然而在聚集状态下，香豆素衍生物容易出现ACQ效应，从而限制了它们的应用。AIE效应的提出为解决传统荧光团的ACQ困扰提供了一种方法，通过合理的结构设计可以实现香豆素衍生物从ACQ到AIE的转变。凝胶的凝聚态特性恰好为AIE的聚集行为提供了途径，将香豆素衍生物引入凝胶领域可以为其在聚集状态下的应用提供一种方法，为香豆素衍生物在光学材料应用方面提供了潜在的参考价值。

发明内容

针对上述现有技术，本发明提供一种具有AIE特性的N-(4-烷氧基苯基)-7-甲氧基香豆素-3-甲酰胺类凝胶因子的合成方法及其制备的凝胶与应用。具体地，通过酰胺键将不同长链烷基苯类成胶基团引入7-甲氧基香豆素-3-羧酸骨架上，合成3种新型的N-(4-烷氧基苯基)-7-甲氧基香豆素-3-甲酰胺类凝胶因子并对其制备的凝胶的性能与应用进行研究，利用凝胶因子特定的成胶聚集方式和成胶造成的分子内运动受限，将香豆素衍生物的ACQ效应转变为AIE效应，为香豆素衍生物在光学材料应用方面提供了潜在的参考价值。

为了解决上述技术问题，实现本发明目的，第一方面，本发明提出的N-(4-烷氧基苯基)-7-甲氧基香豆素-3-甲酰胺的合成方法，工艺路线如图1所示，具体步骤如下：

1)将2-羟基-4-甲氧基苯甲醛、米氏酸和乙酸铵加入蒸馏水中，室温下剧烈搅拌4h；然后用盐酸调节pH至2-3，过滤，沉淀用蒸馏水洗涤并干燥，最终获得淡黑色固体7-甲氧基香豆素-3-羧酸，产物无需纯化即可直接用于下一步反应；

2)将4-(Boc-氨基)酚和碳酸钾加入到乙腈中，温度升高至75℃，然后再缓慢加入1-溴烷烃，在75℃下反应10h；冷却后加入二氯甲烷溶解析出的固体，然后再用蒸馏水洗涤并分液；有机相干燥后旋蒸除去溶剂得到粗品，粗品经柱层析纯化得到白色固体(4-烷氧基苯基)氨基甲酸叔丁酯；