本發(fā)明屬于有機(jī)合成材料領(lǐng)域，更具體的說(shuō)是涉及一種多刺激響應(yīng)聚集誘導(dǎo)發(fā)光分子及其制備方法。

背景技術(shù)：

1、刺激響應(yīng)發(fā)光材料是一種具備智能響應(yīng)特性的材料，在受到如機(jī)械力（摩擦、研磨、刮劃等）、熱、光、溫度、溶劑極性、ph值、電流、磁場(chǎng)以及酸堿等外界刺激作用時(shí)發(fā)光性質(zhì)（發(fā)光顏色、發(fā)光強(qiáng)度或發(fā)光壽命等）發(fā)生改變，這種材料在熒光傳感檢測(cè)、生物成像、圖像顯示、信息記錄、超高密度高分辨率信息存儲(chǔ)技術(shù)、非線性光電器件、壓敏元件、熱敏材料、可逆書寫媒介、變色偽裝材料和抗輻射保護(hù)材料等方面具有潛在應(yīng)用價(jià)值，因此引起了越來(lái)越多科學(xué)家們的興趣。研究表明，不同的刺激因素引起材料內(nèi)部分子結(jié)構(gòu)或分子之間相互作用的改變，從而導(dǎo)致發(fā)光性質(zhì)發(fā)生改變。因此，通過(guò)對(duì)這些刺激響應(yīng)性發(fā)光材料進(jìn)行設(shè)計(jì)和優(yōu)化，可以實(shí)現(xiàn)對(duì)發(fā)光顏色、發(fā)光強(qiáng)度的精確調(diào)控。

2、目前已有不少報(bào)道關(guān)于單刺激因素響應(yīng)的發(fā)光材料。如：力致發(fā)光變色、光致發(fā)光變色、力致發(fā)光、電致發(fā)光、光致變色、力致變色和酸致變色等材料，這些材料的發(fā)光范圍一般在藍(lán)光-紅光之間，具有更長(zhǎng)發(fā)射波長(zhǎng)的刺激響應(yīng)發(fā)光材料種類稀少，同時(shí)由于不同刺激響應(yīng)的材料對(duì)分子結(jié)構(gòu)要求不一樣，因此具有多刺激響應(yīng)的有機(jī)發(fā)光材料的設(shè)計(jì)合成具有挑戰(zhàn)性。此外，現(xiàn)有的刺激響應(yīng)發(fā)光材料存在合成復(fù)雜、產(chǎn)率不高或需要苛刻反應(yīng)條件等缺點(diǎn)。

3、多刺激響應(yīng)聚集誘導(dǎo)發(fā)光材料具有多模式變換能力，可以為材料提供更多的功能，在實(shí)際應(yīng)用中具有更廣泛的應(yīng)用價(jià)值。因此，如何提供一種多刺激響應(yīng)聚集誘導(dǎo)發(fā)光分子，是本領(lǐng)域技術(shù)人員亟待解決的問(wèn)題。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、為了克服現(xiàn)有技術(shù)中的缺點(diǎn)和不足，本發(fā)明提供了一種多刺激響應(yīng)聚集誘導(dǎo)發(fā)光分子及其制備方法。

2、為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案：

3、一種多刺激響應(yīng)聚集誘導(dǎo)發(fā)光分子，結(jié)構(gòu)式如下所示：

4、。

5、本發(fā)明還提供了上述的一種多刺激響應(yīng)聚集誘導(dǎo)發(fā)光分子的制備方法，包括以下步驟：

6、（1）在氮?dú)獗Ｗo(hù)下，向反應(yīng)容器中加入雙-(4-甲氧基苯)甲酮和4-溴苯4-甲氧基苯甲酮，加入四氫呋喃溶劑，再加入物質(zhì)量與4-溴苯4-甲氧基苯甲酮1：0.3-1的鋅粉，冰水浴條件下加入鈦催化劑，?30min后，緩慢升溫至回流溫度，反應(yīng)4-5h，減壓除去溶劑，硅膠柱色譜法純化，得到中間體1；

7、（2）將中間體1和5-甲?；?2-噻吩硼酸加入乙醇和甲苯的混合溶劑中，再加入鈀催化劑和堿溶液，在氮?dú)庀禄亓?-10h，然后將混合物冷卻至室溫，倒入水中，用二氯甲烷萃取并用鹽水洗滌，合并有機(jī)層，用無(wú)水硫酸鎂干燥，過(guò)濾、蒸發(fā)去溶劑，硅膠柱色譜法純化，得到中間體2；

8、（3）將中間體2和1，3-茚滿二酮加入二氯甲烷中，再加入鋁催化劑，攪拌加熱到回流2-3h，減壓蒸發(fā)溶劑，硅膠柱色譜法純化，得到聚集誘導(dǎo)發(fā)光分子；

9、所述聚集誘導(dǎo)發(fā)光分子的合成路線如下所示：

10、。

11、優(yōu)選的，步驟（1）中所述雙-(4-甲氧基苯)甲酮、4-溴苯4-甲氧基苯甲酮和鋅粉的摩爾比為1：1：0.3-1.5。

12、優(yōu)選的，步驟（1）中所述鈦催化劑選自tio2、ti(no3)4、ticl4中的一種。

13、進(jìn)一步優(yōu)選的，步驟（1）中所述鈦催化劑為ticl4。

14、上述技術(shù)方案的有益效果為：基于tio2、ti(no3)4為固體，且ti(no3)4催化此反應(yīng)異常劇烈。ticl4為液體催化，反應(yīng)溫和進(jìn)行。

15、優(yōu)選的，步驟（2）中所述中間體1、5-甲?；?2-噻吩硼酸和鈀催化劑的摩爾比為1：1.5：0.05-0.2。

16、優(yōu)選的，步驟（2）中所述鈀催化劑選自pdcl2、pd(pph3)4中的一種。

17、進(jìn)一步優(yōu)選的，步驟（2）中所述鈀催化劑為pd(pph3)4。

18、優(yōu)選的，步驟（2）中所述堿溶液選自na2co3溶液、k2co3溶液、koh溶液、naoh溶液中的一種。

19、進(jìn)一步優(yōu)選的，步驟（2）中所述堿溶液為k2co3溶液。

20、優(yōu)選的，步驟（3）中所述中間體2、1，3-茚滿二酮和鋁催化劑的摩爾比為1：1：0.05-0.1。

21、優(yōu)選的，步驟（3）中所述鋁催化劑選自al2o3、alcl3中的一種。

22、進(jìn)一步優(yōu)選的，步驟（3）中所述鋁催化劑為alcl3。

23、經(jīng)由上述的技術(shù)方案可知，與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明提供了一種多刺激響應(yīng)聚集誘導(dǎo)發(fā)光分子及其制備方法，具有以下有益效果：

24、1、本發(fā)明通過(guò)在分子結(jié)構(gòu)中引入甲氧基四苯基乙烯為電子給體、乙烯基噻吩為π橋和茚滿二酮為電子受體，形成電子推拉體系，其中分子結(jié)構(gòu)中的乙烯基對(duì)堿敏感，茚滿二酮中的羰基對(duì)酸敏感。本發(fā)明提供的聚集誘導(dǎo)發(fā)光分子表現(xiàn)出聚集誘導(dǎo)發(fā)射特性、大斯托克斯位移（達(dá)267?nm）、聚集態(tài)/固態(tài)的最大發(fā)射峰大于650?nm和熒光量子效率高的特點(diǎn)。該分子具有多刺激響應(yīng)特征：（1）力致發(fā)光變色特性，輕微研磨后發(fā)生明顯的發(fā)射紅移，波長(zhǎng)從640?nm到691?nm；（2）堿響應(yīng)，隨著堿的加入，出現(xiàn)比色和比率熒光淬滅信號(hào)；（3）酸響應(yīng)，隨著酸的加入，出現(xiàn)熒光淬滅信號(hào)；（4）具有裸眼檢測(cè)和快速響應(yīng)的特點(diǎn)。

25、2、本發(fā)明合成過(guò)程簡(jiǎn)單，反應(yīng)條件溫和，產(chǎn)率高，可溶于多種有機(jī)溶劑，具有良好的溶液加工性。

26、3、本發(fā)明的多刺激響應(yīng)聚集誘導(dǎo)發(fā)光分子在酸堿性氣體檢測(cè)、實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)壓力變化、無(wú)損探測(cè)壓力、結(jié)構(gòu)破壞檢測(cè)等多領(lǐng)域都具有廣闊的應(yīng)用前景。

技術(shù)特征：

1.一種多刺激響應(yīng)聚集誘導(dǎo)發(fā)光分子，其特征在于，結(jié)構(gòu)式如下所示：

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種多刺激響應(yīng)聚集誘導(dǎo)發(fā)光分子的制備方法，其特征在于，包括以下步驟：

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種多刺激響應(yīng)聚集誘導(dǎo)發(fā)光分子的制備方法，其特征在于，步驟（1）中所述雙-(4-甲氧基苯)甲酮、4-溴苯4-甲氧基苯甲酮和鋅粉的摩爾比為1：1：0.3-1.5。

4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種多刺激響應(yīng)聚集誘導(dǎo)發(fā)光分子的制備方法，其特征在于，步驟（1）中所述鈦催化劑選自tio2、ti(no3)4、ticl4中的一種。

5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種多刺激響應(yīng)聚集誘導(dǎo)發(fā)光分子的制備方法，其特征在于，步驟（2）中所述中間體1、5-甲?；?2-噻吩硼酸和鈀催化劑的摩爾比為1：1.5：0.05-0.2。

6.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種多刺激響應(yīng)聚集誘導(dǎo)發(fā)光分子的制備方法，其特征在于，步驟（2）中所述鈀催化劑選自pdcl2、pd(pph3)4中的一種。

7.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種多刺激響應(yīng)聚集誘導(dǎo)發(fā)光分子的制備方法，其特征在于，步驟（2）中所述堿溶液選自na2co3溶液、k2co3溶液、koh溶液、naoh溶液中的一種。

8.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種多刺激響應(yīng)聚集誘導(dǎo)發(fā)光分子的制備方法，其特征在于，步驟（3）中所述鋁催化劑選自al2o3、alcl3中的一種。

9.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種多刺激響應(yīng)聚集誘導(dǎo)發(fā)光分子的制備方法，其特征在于，步驟（3）中所述中間體2、1，3-茚滿二酮和鋁催化劑的摩爾比為1：1：0.05-0.1。

10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的聚集誘導(dǎo)發(fā)光分子在酸堿性氣體檢測(cè)、實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)壓力變化、無(wú)損探測(cè)壓力領(lǐng)域中的應(yīng)用。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明屬于有機(jī)合成材料領(lǐng)域，公開了一種多刺激響應(yīng)聚集誘導(dǎo)發(fā)光分子及其制備方法。本發(fā)明通過(guò)在分子結(jié)構(gòu)中引入甲氧基四苯基乙烯為電子給體、乙烯基噻吩為π橋和茚滿二酮為電子受體，形成電子推拉體系，其中分子結(jié)構(gòu)中的乙烯基對(duì)堿敏感，茚滿二酮中的羰基對(duì)酸敏感。本發(fā)明提供的聚集誘導(dǎo)發(fā)光分子表現(xiàn)出聚集誘導(dǎo)發(fā)射特性、大斯托克斯位移（達(dá)267?nm）、聚集態(tài)/固態(tài)的最大發(fā)射峰大于650?nm和熒光量子效率高的特點(diǎn)。該分子具有多刺激響應(yīng)特征，以及裸眼檢測(cè)和快速響應(yīng)的特點(diǎn)。

技術(shù)研發(fā)人員：冉學(xué)光,楊雪芬,高開國(guó),肖靜英,唐佳希,溫曉鹿,王麗
受保護(hù)的技術(shù)使用者：廣東省農(nóng)業(yè)科學(xué)院動(dòng)物科學(xué)研究所
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2024/12/19