[发明专利]一种具有压致变色性质的双芘类化合物、制备方法及其应用

说明书

技术领域

本发明涉及一种具有压致变色性质的双芘类化合物、制备方法及其应用。

背景技术

有机小分子压致荧光变色材料具有相当广泛用途，它不仅可以作为传感器、信息显示器和存储器等被应用于显示屏、记录器中，而且它还被广泛的应用于多种新兴的领域，比如保密信纸、荧光棒等等。随着科学的发展和社会的进步，人们对具有特殊用途的有机小分子压致荧光变色材料的需求进一步增加，因此开发出新的具有特殊功能的有机小分子压致荧光变色功能材料具有重要的意义。

有机小分子荧光材料作为荧光传感器具有灵敏度高、选择性好、响应时间短、可直接观察等优点。因此，近年来，有关重金属离子和过渡金属离子检测的荧光传感器的研究受到了科学家的广泛关注。各种对金属离子灵敏度高、选择性好的荧光分子探针相继被报道。如果用压致荧光变色材料作为光学传感器或存储器，必须满足两个条件：一是明显的荧光颜色改变，二是明显的强度变化。

近两年，有相关研究报道，如裴教授（J.Luo,L.Y.Li,Y.L.Song and J.Pei,Chem.Eur.J.,2011,17,10515-10519）和朴教授（S.J.Yoon,J.W.Chung,J.Gierschner,K.S.Kim,M.G.Choi,D.Kim and S.Y.Park,J.Am.Chem.Soc.,2010,132,13675-13683）分别设计、制备了基于给体-受体原理的压制荧光变色材料，唐本忠（J.Wang,J.Mei,R.R.Hu,J.Z.Sun,A.J.Qin and B.Z.Tang,J.Am.Chem.Soc.,2012,134,9956-9966）设计合成了高对比度的聚集诱导发光分子等。然而，这一类的压致荧光变色材料还是十分的稀少。

发明内容

针对已有技术的不足，本发明的目的之一在于提供一种具有压致变色性质的双芘类化合物，其具有良好的光学稳定性、高度可重复性，高对比度及高的灵敏性，可用于信息存储方面。

为了达到上述目的，本发明采用了如下技术方案：

一种具有压致变色性质的双芘类化合物，其具有通式（Ⅰ）所示的结构：

式中，R选自C_nH_2n+1、(CH₂CH₂O)_nCH₃、(CH₂CH₂O)_nCH₂CH₃或

中的任意一种；

R₁选自C_nH_2n+1、(CH₂CH₂O)_nCH₃或(CH₂CH₂O)_nCH₂CH₃中的任意一种；

n为2～12的任意自然。

所述n例如为2、3、4、5、6、7、8、9、10或11。

本发明的目的之二在于提供一种如上所述的具有压致变色性质的双芘类化合物的制备方法，所述方法包括如下步骤：

（1）化合物1的醚化反应：向反应容器中加入化合物1、丙酮、1～4当量的碳酸钾、1～4当量的化合物R-Br，加热回流反应12～24小时后，浓缩得到粗产物，经柱层析分离，以二氯甲烷/石油醚混合溶剂洗脱，蒸发溶剂得白色固体化合物2；

（2）化合物2的水解反应：向反应容器中加入乙醇、水、化合物2和1～4当量的氢氧化钾，加热回流2～10小时，冷却后加酸调节pH至2～4，过滤得到白色固体化合物3；

（3）化合物3的酰氯化反应：在反应容器中加入2～5当量的酰氯化试剂，室温下向其中滴加化合物3和催化剂DMF（N,N-二甲基甲酰胺）的混合溶液，升温到40～60℃保温2～4小时，蒸馏除去过量的酰氯化试剂，得到化合物4；

（4）化合物4的傅克酰基化反应：将芘溶于二硫化碳中，并置于反应容器中，向其加入1～4当量的化合物4，然后冷却到0～5℃，加入三氯化铝，加热回流12～18小时，将产物冷却后倒入冰水中搅拌2～5小时，用二氯甲烷萃取，有机相干燥过滤后得到粗产品，进一步经柱层析分离，以二氯甲烷和石油醚混合溶剂洗脱，蒸发溶剂得到具有压致变色性质的双芘类化合物；