本發(fā)明屬于有機合成技術(shù)領(lǐng)域,涉及一種三聚茚基雙香豆素熒光染料的制備方法。
背景技術(shù):
香豆素類衍生物廣泛存在于自然界植物界,具有抗HIV、抗腫瘤、抗菌等多方面的生物活性,在醫(yī)藥領(lǐng)域具有極大的實用價值。在香豆素母體結(jié)構(gòu)的3,4和6,7位置分別引入吸電子基和推電子基,與香豆素的內(nèi)酯結(jié)構(gòu)形成“推-拉”共軛電子體系,使化合物具有強烈的熒光。由于香豆素衍生物的熒光量子產(chǎn)率高、光穩(wěn)定性好、Stokes位移大等優(yōu)異的理化性質(zhì),可以作為熒光染料、激光染料和熒光增白劑等,此外,與不同的陽離子受體結(jié)合可得到基于PET(光誘導電荷轉(zhuǎn)移)或ICT(分子內(nèi)電荷轉(zhuǎn)移)等機理的熒光分子探針,香豆素分子結(jié)構(gòu)的化學可調(diào)性在醫(yī)藥、環(huán)境和信息科學方面具有廣闊的應(yīng)用前景。
一些具有較好光電性能的香豆素衍生物還可以被應(yīng)用到電致發(fā)光材料、染料敏化太陽能電池以及人工光合作用等方面。如今已經(jīng)被報道的香豆素-卟啉、香豆素-BODIPY、香豆素-富勒烯等分子體系中,分子間可以在一定條件下實現(xiàn)能量轉(zhuǎn)移,并體現(xiàn)了較高的轉(zhuǎn)移效率,對于豐富和發(fā)展電荷轉(zhuǎn)移理論和提高材料的光電轉(zhuǎn)換效率具有重要的意義,在光學材料、人工光合作用、生物技術(shù)和化學傳感器等領(lǐng)域具有潛在的應(yīng)用價值。除了香豆素化合物,本發(fā)明中也涉及到了另一種共軛稠環(huán)芳烴三聚茚,三聚茚具有較大的剛性平面、分子結(jié)構(gòu)高度對稱,分子外圍苯環(huán)上的2,7,12位容易被功能基團修飾,是近年來設(shè)計合成多元體系光功能材料的基本結(jié)構(gòu)單元之一。對于三聚茚基共軛香豆素染料分子還沒有相關(guān)報道,因此,開展此類熒光染料的合成研究具有重要的意義。
技術(shù)實現(xiàn)要素:
發(fā)明目的:針對現(xiàn)有技術(shù)中存在的不足,本發(fā)明的目的是提供一種三聚茚基雙香豆素熒光染料的制備方法。
技術(shù)方案:為了實現(xiàn)上述發(fā)明目的,本發(fā)明采用的技術(shù)方案為:
本發(fā)明涉及的三聚茚基雙香豆素熒光染料的結(jié)構(gòu)如下:
本發(fā)明涉及的三聚茚基雙香豆素熒光染料的合成路線為:
本發(fā)明涉及的基于三聚茚雙香豆素化合物的制備過程包括以下步驟:
(1)將雙氯代三甲基三聚茚衍生物與三苯基膦加入干燥甲苯中,在氬氣保護條件下升溫至反應(yīng)體系回流,繼續(xù)攪拌4小時,反應(yīng)結(jié)束后冷卻至室溫,靜置待反應(yīng)溶劑中析出白色固體,抽濾分離出固體并用甲苯洗滌固體,最終得到白色固體產(chǎn)物雙三苯基三聚茚雙芐基氯化膦;
(2)將原料雙三苯基三聚茚雙芐基氯化膦溶解在無水四氫呋喃中,在氬氣保護條件下及在0℃條件下,向反應(yīng)容器中滴加(1.6M)正丁基鋰溶液,混合懸浮液顏色立即變黃,滴加完畢后,繼續(xù)在0℃反應(yīng)半小時,接著將香豆素醛溶于無水四氫呋喃后緩慢滴加入反應(yīng)器中,加完后在0℃條件下攪拌半小時,升至室溫攪拌反應(yīng),并通過TLC來監(jiān)測反應(yīng)進度直到反應(yīng)結(jié)束(通常12-18h)。
(3)反應(yīng)結(jié)束后,加入體積為溶劑1-2倍量蒸餾水淬滅,用二氯甲烷萃取分離,合并有機層,經(jīng)水洗、無水硫酸鈉干燥,除去有機溶劑,粗產(chǎn)物經(jīng)硅膠層析柱分離提純,洗脫劑為二氯甲烷-石油醚。
上述反應(yīng)步驟(1)中,產(chǎn)物室溫下能在甲苯中析出,過濾后固體產(chǎn)物直接用于下一步反應(yīng);
上述反應(yīng)步驟(2)中,正丁基鋰與雙三苯基三聚茚雙芐基氯化膦的摩爾比為1∶2,雙三苯基三聚茚雙芐基氯化膦與香豆素醛的摩爾比為1∶2.5;
上述反應(yīng)步驟(2)中,反應(yīng)條件為無水無氧環(huán)境,正丁基鋰和香豆素醛的加料方式為逐滴滴加;
上述反應(yīng)步驟(2)中,通過TLC來判斷反應(yīng)是否完成;
上述反應(yīng)步驟(3)中,硅膠柱層析的洗脫劑為二氯甲烷和石油醚。
本發(fā)明的有益效果
與現(xiàn)有技術(shù)相比,本發(fā)明中以香豆素為端基的三聚茚衍生物的制備方法所具有的優(yōu)點有:(1)本方法通過wittig反應(yīng)在三聚茚的活性位置引入兩個香豆素衍生物,分子間通過雙鍵連接形成了大π共軛體系,拓寬了體系的吸收波長范圍,使得體系具有獨特的發(fā)光性質(zhì),并有利于分子間的電荷傳遞和能量轉(zhuǎn)移;(2)具有反應(yīng)操作簡便、反應(yīng)條件溫和、能耗少、選擇性好、產(chǎn)率較高等優(yōu)點。
附圖說明
圖1為本發(fā)明實施例2的高分辨質(zhì)譜
圖2為本發(fā)明實施例2的紫外-可見吸收光譜;
圖3為本發(fā)明實施例2的熒光光譜;
具體實施方式
下面結(jié)合具體實例對本發(fā)明作進一步地解釋,具體實施事例并不對本發(fā)明做任何限定。
用1H-NMR、紫外-可見光譜及熒光光譜表征化合物的結(jié)構(gòu)并研究化合物的光物理性質(zhì)。檢測所用儀器為:Bruker ARX500型核磁共振儀(TMS為內(nèi)標,氘代氯仿為溶劑),島津UV-3100型紫外-可見分光光度計(掃描范圍400~800nm,光路狹縫2nm),PE LS-55型熒光分光光度計(波長范圍:激發(fā)光200-800nm,發(fā)射光200-900nm;狹縫可變:激發(fā)光路2.5-15nm,發(fā)射光路2.5-20nm;步距:0.1nm)。
實施例1
取化合物雙氯甲基三聚茚衍生物(0.92mmol,631.4mg)溶于甲苯中,再加入三苯基膦(2.208mmol,579.2mg),升溫至回流,待原料完全溶解后繼續(xù)攪拌4小時,降至室溫并停止攪拌,產(chǎn)物析出后過濾除去溶劑,并用甲苯多次洗滌產(chǎn)物,得到白色固體產(chǎn)物雙三苯基-三聚茚雙芐基氯化膦為1.02g(產(chǎn)率92.7%)。1H NMR(CDCl3,600MHz,ppm)δ8.13(t,J=8.4,2H),8.06(d,J=8.4,1H),7.94(t,J=7.2,2H),7.82(s,1H),7.70-7.76(m,24H),7.62(d,J=7.8,1H),7.25(d,J=7.8,1H),7.18(d,J=7.8,1H),7.25(d,J=7.2,2H),2.68-2.82(m,6H),2.58(s,4H),2.13-2.17(m,2H),1.60-1.65(m,4H),0.09(d,J=7.2,6H),-0.06(d,J=2.4,12H).
實施例2
將雙三苯基-三聚茚雙芐基氯化膦(1mmol,1.197mg)溶解在干燥的四氫呋喃(50mL)中,向反應(yīng)器中通入氬氣,然后在0℃條件下逐滴滴加正丁基鋰(2mmol,1.6M,1.25mL),滴加結(jié)束后低溫攪拌30分鐘,再將原料香豆素醛(3mmol,735.84mg)溶解在四氫呋喃中滴加到反應(yīng)器中,通過點板來監(jiān)測反應(yīng)進度,反應(yīng)結(jié)束后用蒸餾水稀釋,再用二氯甲烷萃取,合并有機層,水洗,再用無水硫酸鈉干燥有機層;旋干溶劑后,殘余物用硅膠層析柱分離提純,洗脫劑用50%石油醚-二氯甲烷,得到產(chǎn)物為699.2mg(產(chǎn)率61.9%)。1H NMR(600MHz,CDCl3,ppm)δ8.31-8.33(m,1H),8.27(d,J=8.4Hz,1H),8.22(d,J=8.4Hz,1H),7.76(s,2H),7.62(d,J=5.4Hz,2H),7.60(s,1H),7.58(s,2H),7.51-7.56(m,3H),7.33(d,J=9.0Hz,2H),7.41(d,J=7.2Hz,2H),7.34(d,J=9.0Hz,2H),7.28(s,1H),7.25(s,1H),6.62(d,J=8.4Hz,2H),6.55(s,2H),6.02(s,2H),3.04-3.07(m,8H),2.59(s,6H),2.21-2.27(m,6H),1.52(s,6H),1.22-1.25(m,12H),0.26-0.32(m,18H).HR-Esi-MS:calcd for C69H71BrN2O4[M+H+]1071.4670,found:1071.4590,UV-vis(CH2Cl2),λmax/nm[10-5ε/(L.mol-1.cm-1)]:246(0.190002),261(0.21445),310(0.16286),343(0.19300),440(0.71187)(附圖2);Emission Wavelength:518nm(附圖3)。