[发明专利]基于三聚氯氰的苯并噻唑类ESIPT化合物及其制备方法和用途

说明书

技术领域

本发明涉及三聚氯氰的苯并噻唑类化合物，尤其涉及三聚氯氰的2-芳基苯并噻唑取代的ESIPT类化合物，以及该类化合物的制备方法及其在有机小分子发光材料方面的用途。

背景技术

三聚氯氰衍生物具有良好的热、氧稳定性，其三个氯原子由于受到C＝N双键的影响而活性增强，具有良好的反应活性，不但易于和胺类或烯胺类、醇类或硫醇类、酚类或萘酚类等含活泼氢的基团反应，而且三个氯原子具有很好的反应分级可控性，其可以通过控制反应温度分阶段反应。一般认为第一个氯原子被取代的温度在0～5℃，第二个氯原子被取代的温度为40～60℃，第三个氯原子被取代的温度为80～90℃。具体的反应温度会因为所用亲核试剂的种类和结构略有不同。

利用三个氯原子的特殊反应活性可以获得大量的不同取代的三聚氯氰的衍生物，这类衍生物具有良好的热稳定性，光活性和生物活性，可以被广泛的应用于染料、荧光增白剂、农药、医药、催化剂和光电材料等领域。

由于激发态质子转移存在于许多重要的化学和生物过程中而得到了科研工作者的重视，而激发态分子内质子转移(ESIPT)过程更是备受关注。氮茚类衍生物是一类重要的ESIPT化合物，其中苯并咪唑、苯并噁唑、苯并噻唑等氮茚类衍生物是研究的最为广泛的，其在聚合物的稳定剂、激光染料以及传感器等领域都有着极其重要的应用。激发态分子内转移化合物由于其较大的stokes位移和高荧光强度，将其连接至生物分子上进行荧光探针的研究也具有较大的应用前景。苯并噻唑类化合物具有独特的生理和光学性能，在农药、医药、生物学和光功能材料等领域有着广泛的应用前景，它也是制作荧光增白剂，荧光染料的重要原料，在高灵敏度的显色剂的合成中也具有重要的地位。

发明内容

本发明的目的在于提供基于三聚氯氰的苯并噻唑类ESIPT化合物。

本发明的另一目的在于提供基于三聚氯氰的苯并噻唑类ESIPT化合物的制备方法。

本发明的再一目的在于提供基于三聚氯氰的苯并噻唑类ESIPT化合物用于制备有机小分子发光材料方面的用途。

本发明的基于三聚氯氰的苯并噻唑类ESIPT化合物，其结构通式为：

其中，R相同或不同，为或

本发明的基于三聚氯氰的苯并噻唑类ESIPT化合物的制法，其反应路线如下：

具体的合成方法为：将三聚氯氰和R-NH₂以及R-NH-C₈H₁₇-n加入到反应溶剂中，在氩气保护下，加入有机碱(例如，N，N-二异丙基乙胺(DIPEA))，分别在-10℃、THF回流温度、1，4-二氧六环回流温度下反应6小时、20小时、40小时，经过硅胶柱层析分离得到本发明的化合物。

按照本发明所制得的不同的三聚氯氰衍生物可以发出较强的蓝色、绿色和橙色的荧光，可通过配置不同的比例而得到不同颜色的发光。这类化合物可以在有机小分子发光材料方面获得应用。

附图说明

图1.实例7制备的P111s在不同溶剂中的紫外-可见吸收光谱和荧光发光光谱。(c＝5×10^-6mol/L ex：355nm)

图2.实例8制备的P222s在不同溶剂中的紫外-可见吸收光谱和荧光发光光谱。(c＝5×10^-6mol/L ex：355nm)

图3.实例9制备的P333s在不同溶剂中的紫外-可见吸收光谱和荧光发光光谱。(c＝5×10^-6mol/L ex：355nm)

图4.实例10制备的不同比例的P111s∶P333s的膜的紫外-可见吸收光谱。

图5.实例10制备的不同比例的P111s∶P333s的膜的归一化荧光发光光谱(ex：355nm)。

图6.实例10制备的不同比例的P111s∶P333s的膜在365nm紫外灯下的照片，P111s∶P333s摩尔比分别为1∶0、500∶1、200∶1、100∶1、50∶1、10∶1、0∶1(从左到右)。

具体实施方式

实施例1～3为苯并噻唑的胺类化合物的制备例。

实施例1

制备2-(4′-氨基苯基)苯并噻唑(P1)，按文献(Ermanno.B.，Piero.S.，Mario.M.，Macro.P.，J.Heterocyclic.Chem.1983，20，1517)的方法合成得到，其分子结构式为：