[发明专利]一种基于多重氢键的固体荧光染料的制备方法

说明书

本发明提供一种基于氢键的荧光染料的制备方法。所属方法包括：先合成桥连四苯基乙烯醚链二胺基化合物，最后合成基于氢键的桥连四苯基乙烯双脲基嘧啶酮化合物。该方法通过将双脲基嘧啶酮引入到桥连四苯基乙烯两边。本发明所使用的合成方法具有原料易得，操作简单，节约资源，产率高的特点。并且制备的荧光染料具有固体荧光效果好，色泽鲜艳，应用性能优异，使用方便，是一种适用性强并且可以重复使用的荧光染料。

技术领域

本发明涉及一种基于多重氢键的荧光染料的合成，具体涉及一种基于氢键的超分子聚合物材料的制备方法。

技术背景

超分子聚合物化学是超分子化学与高分子的交叉学科。超分子聚合物定义为重复单元经可逆的和方向性的非共价键相互作用链接成的阵列。超分子聚合物可分为两类，即主链超分子聚合物和侧链超分子聚合物。诺贝尔奖获得者Lehn是被公认为最早发展主链超分子聚合物的人。超分子聚合物有望成为一种很好的可降解材料，而且具有对外界刺激的响应性。

氢键在材料中的应用十分广泛。受DNA碱基对的启发，多重氢键能够在材料中发挥更大的功能。目前应用最多的是基于UPy的四重氢键单元。四重氢键的优点有：保持了非共价键的可逆性，络合能力强，定向专一性，只与自身发生二聚络合。

本发明选择合成一种基于氢键的荧光染料，具体为一种聚集诱导发光基团(AIE)桥连四苯基乙烯双脲基嘧啶酮化合物，该制备工艺简单，荧光效果好，产品溶解度高，色泽鲜艳，应用性能优异，使用方便，是一种适用性强并且可以重复使用的荧光染料。

发明内容

本发明的目的在于提供一种基于氢键的荧光染料的制备方法。该方法通过将双脲基嘧啶酮引入到桥连四苯基乙烯两边。其制备的荧光染料具有荧光效果好，产品溶解度高，色泽鲜艳等特点。

所述化合物为桥连四苯基乙烯双脲基嘧啶酮，记为化合物E，其化学结构式如下：

所述桥连四苯基乙烯双脲基嘧啶酮的合成路线如下：

所述桥连四苯基乙烯双脲基嘧啶酮化合物的合成方法，包括以下步骤：

步骤一，化合物A的合成：在反应容器中加入芴和有机溶剂，抽真空后充氮气，在氮气保护下，装上恒压滴液漏斗，-78℃下逐滴滴加正丁基锂，磁力搅拌，滴加完毕，反应过夜，将4,4＇-二甲氧基二苯甲酮的THF溶液缓慢注射加入到体系中，滴加完毕，将体系温度缓慢升温至室温，反应完全后停止反应，向反应液中加入饱和氯化铵溶液淬灭剩余的正丁基锂，水洗，无水硫酸镁干燥。旋干过柱层析，得到黄色固体，即为化合物A。

步骤二，化合物B的合成：在反应容器中加入化合物A，抽真空后充氮气，在氮气保护下，加入DCM，冰浴下缓慢注射滴加BBr₃，注射完毕，将温度缓慢升至室温。反应完全后停止反应，缓慢加入水淬灭多余的BBr₃，抽滤得黄绿色固体，用EA溶解固体后，水洗，无水硫酸钠干燥。旋干得到黄色固体，即为化合物B。

步骤三，化合物C的合成：在反应容器中加入化合物B和K₂CO₃，抽真空后充氮气，在氮气保护下，加入对甲苯磺酸一缩二乙二醇酯的无水乙腈溶液和LiBr。加热回流，反应完全后停止反应。冷却后过滤，滤饼用蒸馏水溶解，再用DCM萃取，合并有机相和滤液，旋蒸后，用DCM溶解，并用混合溶液(饱和食盐水:1％氢氧化钠溶液＝3:1)洗涤，无水硫酸镁干燥。过滤，旋蒸得油状物，即为化合物C。

步骤四，化合物D的合成：在反应容器中加入NaOH水溶液，冰水浴下搅拌冷却，再加入化合物C的THF溶液。冰水浴下，滴加TsCl的THF溶液。滴加完毕，撤去冰水浴，室温搅拌。反应完毕，停止搅拌。将反应液倒入冰水中，用DCM萃取。有机相依次用水，饱和食盐水洗，无水硫酸镁干燥。旋干后过柱层析，即得化合物D。