[发明专利]二氰基亚甲基-4H-吡喃衍生物及其制备方法与用途

说明书

本发明具体涉及二氰基亚甲基‑4H‑吡喃衍生物及其制备方法与用途。二氰基亚甲基‑4H‑吡喃衍生物的制备方法，包括(1)以2,6‑二甲基‑4‑吡喃酮1为起始原料，与丙二腈发生加成‑消除反应得到中间体2；(2)中间体2与带有不同烷基链的吲哚醛发生加成‑消除反应，得到二氰基亚甲基‑4H‑吡喃衍生物。本发明把带有不同烷基的吲哚结构单元和二氰基亚甲基‑4H‑吡喃结构单元引入到有机固体发光材料领域，开发出一些新型压致发光变色材料，在光电领域将具有重要的应用。本发明提出的方法，合成工艺简单，纯化容易，所合成的压致发光材料非常适用于制备压力传感器、防伪商标等多个领域，具有良好的科研价值和工业化应用潜力。

技术领域

本发明属于有机合成与应用领域，具体涉及二氰基亚甲基-4H-吡喃衍生物及其制备方法与用途。

背景技术

有机分子的压致发光变色是一类“智能”材料。对于外力的刺激，其固态荧光颜色可以显现出明显的变化。并且由于其在荧光传感器、数据存储、安全油墨和光电器件等领域的潜在应用而受到科技界和产业界的重视。(参见文献：J.Am.Chem.Soc.,2005,127,11661-11665；Adv.Funct.Mater.,2007,17,3799-3807；Chem.Commun.,2013,49,273-275)。

二氰基亚甲基-4H-吡喃单元由于其结构中存在超快的分子内快速的电荷转移效应，使其具有较长的发射波长和高的荧光量子产率，是构建红光材料的优异荧光团，但到目前为止，它的衍生物在聚集状态下由于π-π堆积效应容易导致荧光淬灭的现象，限制了其在成膜或固态形式下作为荧光材料的应用(参见文献：Chem.Commun.,2012,48,6073–6084)，基于二氰基亚甲基-4H-吡喃单元的压致发光变色材料少见报道。

一般来说，将烷基链引入有机荧光分子的共轭骨架主要是未来调节有机分子在有机溶剂中的溶解度，但最近有一些研究表明，引入不同的烷基链也可能影响有机分子在聚集态的发光性质(参见文献：J.Mater.Chem.C,2016,4,1568–1578)。为了扩展二氰基亚甲基-4H-吡喃荧光团在固态荧光材料中的应用，寻找并合成其新的结构分子，本发明通过在其结构单元中引入带有烷基长链的吲哚单元，并改变吲哚单元与母体单元的连接位置，合成了一些在固态具有很好发光性能，且具有压致发光变色性质的二氰基亚甲基-4H-吡喃衍生物。

发明内容

发明目的：本发明针对上述现有技术存在的问题做出改进，本发明的第一个目的在于提供一类含有吲哚单元的二氰基亚甲基-4H-吡喃衍生物。本发明的第二个目的在于公开二氰基亚甲基-4H-吡喃衍生物的制备方法。本发明的第三个目的在于公开二氰基亚甲基-4H-吡喃衍生物的用途。

在此，申请人意欲说明的是，本发明的技术方案是在国家自然科学基金(No.21572165)的资助下得以完成，在此表示感谢。

技术方案：二氰基亚甲基-4H-吡喃衍生物，其结构式如下所示：

二氰基亚甲基-4H-吡喃衍生物的制备方法，包括以下步骤：

(1)以2,6-二甲基-4-吡喃酮1为起始原料，与丙二腈发生加成-消除反应得到中间体2；

(2)中间体2与带有不同烷基链的吲哚醛发生加成-消除反应，得到二氰基亚甲基-4H-吡喃衍生物，

反应式如下所示：

进一步地，步骤(1)包括以下步骤：

(11)将2,6-二甲基-4-吡喃酮1、丙二腈加入到无水醋酸酐中形成反应液，其中：

2,6-二甲基-4-吡喃酮1、丙二腈、醋酸酐的摩尔比为1:(3～40):(3～40)；