多芳基并环氮杂氟硼二吡咯分子设计合成及性质研究

• 作 者: 崔救恩
• 机 构: 安徽师范大学
• 出 处: 安徽师范大学
• 发表日期: 2016年期
• 关键词: 芳基化合物 有机合成 氧化偶联 单线态氧

AzaBODIPY染料具有吸收和发射较长、光稳性好、半峰宽窄、摩尔消光系数大等特点，在生物分析领域具有广阔的应用前景，已经成为近年来光功能材料研究的热点。目前，吸收波长在700nm以上的近红外染料还很有限，因此，开发更长波长，甚至是800nm以上的染料仍然是一个具有挑战性的和实际应用意义的课题。本文研究了多芳并环的azaBODIPY的设计合成及光谱性质，azaBODIPY的溴化、光谱性质及单线态氧性质。这些化合物通过核磁、高分辨质谱、单晶衍射、吸收、发射等进行了表征。　　本研究主要内容包括：⑴从芳香醛和酮出发，合成经过四步合成azaBODIPY母体1a-d。经过一系列修饰，首次成功地将菲环、螺环等大芳香环引入到azaBODIPY母核上，形成一系列新型大芳香并环 azaBODIPY,使得吸收波长红移了100-200 nm。首先，在1a的基础上溴化，Suzuki偶联反应，后利用碳氢键活化反应或氧化偶联分别得到 a/β-菲并azaBODIPY4和3，两者的荧光发射分别达到了745nm和797nm，其中4的荧光量子产率达到0.35远远高于3a。其次用1b经Suzuki偶联反应，后经过氧化偶联/碳氢键活化得到一系列β-菲并azaBODIPY3b-e,荧光发射在740-771 nm，并发现菲环上R基位吸电子基团时可导致荧光增强。最后，利用1b-d，经上述反应得到一系列螺环并Aza-BODIPY3f-i,其中3i的紫外吸收可达到872nm。⑵根据azaBODIPY上取代基不同，选择性的将溴原子按顺序依次引入到吡咯上、苯环的不同位置上或萘环的α位上得到一系列不同位置溴化的产物。然后对这些产物的单线态氧性质进行研究，实验发现，3,5位苯环的邻位溴原子对单线态氧的影响很大，甚至比某些2,6位含溴的azaBODIPY还要大，其他位置上多溴对单线态氧的影响较小。