[发明专利]一种同质多晶的四苯乙烯荧光染料及其制备

说明书

本发明公开了一种具有同质多晶现象的苯基四苯乙烯基砜荧光化合物及其制备方法。以易于合成的4‑溴代四苯乙烯为原料，与二苯基二硫醚化合物反应，得到苯基四苯乙烯基硫醚化合物，氧化后得到苯基四苯乙烯基砜荧光化合物。通过不同结晶方法，苯基四苯乙烯基砜可以获得两种堆积模式晶体，发射不同颜色的荧光，具有不同的碾磨性能，有利于研究晶体堆积模式和属性之间的关系。本发明具有操作简便、反应条件温和、合成效率高等优点。

技术领域

本发明涉及一种具有同质多晶的苯基四苯乙烯基砜荧光化合物及其制备方法。以易于合成的四苯乙烯基溴、二苯基二硫醚为原料，中间产物氧化后得到的苯基四苯乙烯基砜在不同溶剂中可以得到不同堆积模式的晶体结构，呈现不同的光学性能。本发明具有操作简便、合成效率高等优点。

背景技术

目前，光材料已经广泛运用于光电、传感、生物等各个领域。众所周知，较多有机荧光化合物在聚集态下会由于π-π堆积作用导致非辐射跃迁从而发生荧光猝灭，这种现象被称为聚集导致猝灭(ACQ)，而有机材料经常会在固相下使用，因此ACQ效应已经成为研究的一个难题。2001年，唐本忠小组报道了一类与ACQ效应完全相反的现象，这种荧光材料在稀溶液不发光而在聚集或固态时的发光强度明显增大，称为聚集诱导发光(AIE)效应(J.Mei,Y.Hong,J.W.Lam,et al.,Adv.Mater.,2014,26,5429-5479)。具有AIE效应的发光材料在有机电致发光器件、化学传感器和生物荧光探针等领域已经表现出广阔的应用前景。

研究者发现AIE材料固体的发光是与其固体的堆积模式有关(Y.Wang,D.Xu,H.Gao,et al.,J.Phys.Chem.C,2018,122,2297-2306；W.Yang,C.Liu,S.Lu,et al.,J.Mater.Chem.C,2018,6,290-298；B.Han,L.Zhu,X.Wang,et al.,Chem.Commun.,2018,54,837-840)，但是目前主要是通过物理状态的改变，如加热、冷却、惗磨、熏蒸溶剂等(Z.Yang,Z.Chi,Z.Mao,et al.,Mater.Chem.Front.,2018,2,861-890)。这些是无法从分子的水平来解释机械碾磨发光的原理。因此只有通过基于多晶型发光能解释分子堆积与光学性质的关系。有较多的文献已经报道了具有两个或者多个晶型的化合物(R.H.Tan,S.Wang,H.etal.,Curr.Org.Chem.,2017,21,236-248)，但是还是不能很好地说明如何设计分子能使其具有多颜色机械碾磨的特征。

具有螺旋结构的四苯基乙烯单元的分子结构简单、能被简单基团修饰，而且具有AIE特性(D.D.La,S.V.Bhosale,L.A.Jones,et al.,ACS Appl.Mater.Interfaces,2018,10,12189-12216)。对四苯基乙烯进行改性利用，有潜在的发展前途，可以通过加入其它基团来修饰四苯基乙烯，例如连接各种性能优良的空穴传输基团和电子传输基团，以期获得更多的具有优良性能且功能多样的发光材料。本发明主要是通过反应中引入氧原子，确定氧原子在多晶形成中的作用。

发明内容

本发明的目的在于提供一种操作简便、高收率的制备苯基四苯乙烯基砜的方法。四苯乙烯基苯基砜具有多晶型特征，每一种晶体具有不同的性能。

本发明的技术方案如下：

底物与氧化剂的摩尔比为1:0.9-1:2.2。

氧化反应温度为0-25℃。

氧化的反应时间为0.5-12h。

氧化剂为间氯过氧苯甲酸、双氧水、三氟乙酸与双氧水等中的任意一种。

氧化反应的溶剂是甲苯、二氯甲烷和THF中的一种。

上述有机荧光染料的结构通过核磁共振和高分辨质谱表征确认。