[发明专利]一种高效聚集态发光材料及其制备方法

说明书

一种高效聚集态发光材料及其制备方法，如下的结构式：其制备方法是：(1)噻吩基的Stille偶联；(2)NBS溴化；(3)[2.2]对环芳烷的交叉偶联；本发明涉及的发光材料合成工艺条件简单，制备成本较低；同时具有较好的聚集态发光性能和光学稳定性能，能够实现在STED超高分辨成像中的深入应用研究。

技术领域

本发明涉及有机发光材料技术领域，特别涉及具有高效聚集态发光性能的有机荧光材料的制备及其在受激发射损耗超高分辨成像中的应用研究，具体是用于STED超高分辨成像的一种高效聚集态发光材料及其制备方法。

背景技术

传统光学显微成像技术由于受到阿贝衍射极限的影响，通常难以分辨和识别200nm以下的微观精细结构，严重限制了其在生物医学等领域中的应用。而受激发射损耗(STED)超高分辨成像技术由于具有外加的甜甜圈式损耗激光，可以有效减小材料样品中的发光区域，进而为实现超高分辨成像奠定基础。需要指出的是，STED超高分辨成像技术中所选取的荧光材料也是影响其成像分辨率和稳定性能的关键因素。而通常可用于STED成像的荧光材料主要包括量子点类无机材料和有机荧光材料两类。其中，有机荧光材料通常具有发光性能优良和生物相容性能较好等优点，同时也可以根据使用条件等进行化学结构的精细调控，是一类具有极大应用潜力的荧光成像材料。

值得注意的是，传统的有机荧光材料通常在单分散的溶液状态下具有优异的发光性能，而在聚集状态下其发光性能会受到严重淬灭；另一方面，大部分有机荧光材料的光学稳定性能也较为有限，这些都严重制约了其在高性能成像中的应用研究。因此，如何设计可应用于 STED超高分辨成像的高效稳定型聚集态发光材料，是目前STED成像材料研究的热点之一。

发明内容

为了克服上述现有STED成像材料的缺陷，本发明的目的在于提供一类可应用于STED成像领域的一种高效聚集态发光材料及其制备方法，构筑材料具有高效的聚集态发光性能及良好的光学稳定性能，有利于成像过程中荧光信号的采集，可以有效提高其成像信噪比，最终为进一步获得超高成像分辨率等奠定基础。

一种高效聚集态发光材料，具有如下的结构式：

基于上述高效聚集态发光材料的制备方法，包括以下步骤：

步骤一：以溴基取代的苯并噻二唑和三丁基锡烷基噻吩为反应原料，两者间的比例为1:(2.1-2.5)，以无水甲苯为溶剂完全或过量溶解即可，在氮气保护条件下，加入反应原料摩尔比为3％-5％的四三苯基膦钯催化剂，100℃-110℃反应20-25小时，之后通过去离子水淬灭、二氯甲烷萃取、饱和食盐水水洗、干燥及去除溶剂操作得到粗产物，经柱层析分离得到末端噻吩基化合物；

步骤二：步骤一所得产物在无水四氢呋喃、0℃-5℃及氮气保护和避光条件下，加入N-溴代丁二酰亚胺，其物质的量为步骤一所得产物的2.1-2.5倍，室温和氮气保护条件下反应10-16小时，后经去离子水淬灭、三氯甲烷萃取、饱和食盐水水洗及干燥和去除溶剂操作，获得红色粗产物，粗产物经过柱层析分离及重结晶得到末端溴基化合物；

步骤三：步骤二所得产物与4-硼酸[2.2]对环芳烷按照物质的量比为1:(2.1-2.3)，加入甲苯及乙醇混合溶液中，溶液混合中甲苯及乙醇体积比为20：1，再加入以步骤二产物为基准的摩尔比为3％-5％的四三苯基膦钯催化剂和摩尔比为10-15倍的碳酸钾溶液，在80℃-10 0℃氮气保护条件下，反应20-25小时，后经去离子水淬灭、三氯甲烷萃取、饱和食盐水水洗及干燥和去除溶剂操作，获得红色粗产物，粗产物经柱层析分离和重结晶后得到目标化合物I。

本发明所涉及的化合物合成及纯化工艺简单，制备成本较低。所得化合物可溶解于二氯甲烷、三氯甲烷、四氢呋喃等常用有机溶剂，并且具有一定的紫外吸收性能及荧光发射性能；所得化合物在固态等聚集状态下具有较好的发射性能及良好的光学稳定性能，可以应用于 STED超高分辨成像的研究中。

附图说明