一種三苯胺-氟化硼絡合二甲基吡咯甲川衍生物有機染料及其制備方法
【技術領域】：
[0001] 本發(fā)明涉及一種三苯胺取代的氟化硼絡合二吡咯甲川（BODIPY)衍生物熒光染料 及其制備方法，該類衍生物可廣泛應用于生命科學、分析化學、環(huán)境能源科學等領域，尤其 可作為近紅外熒光染料和有機太陽能電池材料。
【背景技術】：
[0002] 氟化硼絡合二吡咯甲川（BODIPY)具有較高的光穩(wěn)定性和較強的光譜吸收，并且 不易受到溶劑極性和酸堿性的影響，是目前受到廣泛重視的一類新型熒光染料。不同取代 基及不同位置取代會直接影響該類染料的光電性能，在BODIPY母體結(jié)構(gòu)上引入羥基、磺酸 基、羧基等活性基團會改變BODIPY母體的反應活性，提高應用價值。所以合成這些具有特 定活性基團的衍生物是這類熒光染料在生命科學、分析化學及環(huán)境能源等領域進一步應用 的基礎。
[0003] 據(jù)文獻報道，近幾年人們對BODIPY母體不同位點上取代以及衍生物分子空間結(jié) 構(gòu)對其光電性能的影響比較關注，但要實際應用還有相當長的路要走。首先要解決的就是 BODIPY類染料合成產(chǎn)率低的問題，這是由于吡咯環(huán)存在著自身聚合和酸催化分解等問題， 當引入某些官能團時，反應條件的控制、后處理過程的簡化就顯得非常關鍵。
[0004] 本發(fā)明設計合成了一種具有新穎結(jié)構(gòu)的BODIPY衍生物，并對其合成方法進行優(yōu) 化，提高了 BODIPY類染料合成產(chǎn)率，有效改善了 BODIPY類染料的性能。
【發(fā)明內(nèi)容】
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[0005] 本發(fā)明的目的是提供一種三苯胺-氟化硼二吡咯甲川衍生物有機染料，其具有新 穎的分子結(jié)構(gòu)、高穩(wěn)定性及良好的光電性能。
[0006] 本發(fā)明的另一個目的是提供該類三苯胺-氟化硼絡合二吡咯甲川衍生物有機染 料的制備方法，該方法反應條件溫和，產(chǎn)物純化簡單，產(chǎn)率高，并且具有普適性。
[0007] 為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用以下技術方案：
[0008] -種三苯胺-氟化硼絡合二吡咯甲川衍生物有機染料，具有通式I的化學結(jié)構(gòu)：
[0009]
【主權項】
1. 一種三苯胺-氟化硼絡合二吡咯甲川衍生物有機染料，其特征在于，具有通式I的化 學結(jié)構(gòu)：
其中，n為1-30的自然數(shù)。
2. 如權利要求1所述的一種三苯胺-氟化硼絡合二吡咯甲川衍生物有機染料的制備方 法，其特征在于，包括以下步驟： (1) 鹵代三苯胺與P〇Cl3和二甲基甲酰胺反應，通過控制POC13和二甲基甲酰胺的比例， 分別得到中間體1和2,其結(jié)構(gòu)為：
(2) 中間體1、2分別與吡咯在催化劑的催化下進行反應，得到中間體3、4,其結(jié)構(gòu)式 為：
(3) 中間體3、4通過氧化劑氧化，再與三氟化硼-乙醚反應，得到目標分子染料II、111， 其結(jié)構(gòu)式為：
(4)目標分子II、III與2-辛基-5-(三丁基錫基）噻吩反應得到目標分子染料IV、V，其 結(jié)構(gòu)式為：
3. 如權利要求2所述的一種三苯胺-氟化硼絡合二吡咯甲川衍生物有機染料的制備方 法，其特征在于，步驟（2)、步驟（3)和步驟（4)中，所述反應的反應介質(zhì)為二甲基甲酰胺、乙 醇、二氯甲烷、乙醚、石油醚、乙酸乙酯的一種或幾種混合。
4. 如權利要求2所述的一種三苯胺-氟化硼絡合二吡咯甲川衍生物有機染料的制備方 法，其特征在于，步驟（2)中所述催化劑為InCl3、三氟乙酸、？(1(??113)2(：1 2，？(1(??113)4的任意 一種。
5. 如權利要求2所述的一種三苯胺-氟化硼絡合二吡咯甲川衍生物有機染料的制備方 法，其特征在于，步驟（3)中所述氧化劑為四氯苯醌或2, 3-二氯-5, 6-二氰對苯醌。
6. 如權利要求2所述的一種三苯胺-氟化硼絡合二吡咯甲川衍生物有機染料的制備 方法，其特征在于，步驟（1)中，合成中間體1的反應中，P0C13和二甲基甲酰胺的摩爾比為
7. 如權利要求2所述的一種三苯胺-氟化硼絡合二吡咯甲川衍生物有機染料的制備 方法，其特征在于，步驟（1)中，合成中間體2的反應中，P0C13和二甲基甲酰胺的摩爾比為 1:2-1:10。
8. 如權利要求2所述的一種三苯胺-氟化硼絡合二吡咯甲川衍生物有機染料的制備方 法，其特征在于，步驟（4)中，所述反應的反應溫度為50-120°C，反應時間為8-48h。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種三苯胺-氟 化硼絡合二吡咯甲川(BODIPY)衍生物有機染料及其制備方法。它由含三苯胺的醛類化合物在催化劑催化作用下與吡咯反應，合成聯(lián)吡咯甲烷，再進一步氧 化、氟硼化得到三苯胺類BODIPY衍生物，通式見結(jié)構(gòu)式Ⅰ。該類三苯胺-氟化硼絡合二吡咯甲川衍生物的斯托克斯位移值達到180-238nm，其熒光發(fā) 射峰位于700-800nm的近紅外區(qū)。該類化合物合成方法簡單，反應易于控制，產(chǎn)率高，具有普遍適用性，使得BODIPY染料可以高效合成，并可被廣泛 應用于生命科學、分析化學、環(huán)境能源科學等領域，尤其可用作近紅外熒光染料和有機太陽能電池材料。
【IPC分類】C09K11-06, C09B23-10, C09B23-04, C07F5-02
【公開號】CN104559286
【申請?zhí)枴緾N201410823230
【發(fā)明人】趙鴻斌, 韓利芬, 王幫應, 廖俊旭, 張文濤, 周偉男, 彭敏, 蕭曉君
【申請人】東莞理工學院
【公開日】2015年4月29日
【申請日】2014年12月23日