[发明专利]同质多晶的对称二四苯乙烯荧光化合物制备方法及其晶体

说明书

本发明公开了一种简单的制备得到具有同质多晶现象的二四苯乙烯亚砜和二四苯乙烯基砜荧光化合物的方法。以易于合成的二苯硼酸酯硫醚和三苯基溴基乙烯为原料，反应得到二四苯乙烯基硫醚化合物，然后通过控制氧化剂的用量分别得到二四苯乙烯基亚砜和二四苯乙烯基砜两种荧光化合物。通过在不同的溶剂中重结晶以及不同温度下加热，二四苯乙烯基亚砜和二四苯乙烯基砜可以获得两种及以上堆积模式晶体，每种晶体的荧光颜色不同，都具有研磨性能。本发明有利于研究晶体不同堆积模式和性能之间的关系。本发明具有反应条件温和、操作简单、合成效率高等优点。

技术领域

本发明公开了一种简单的制备方法得到两个具有同质多晶现象的二四苯乙烯基亚砜和二四苯乙烯基砜荧光化合物。以易于合成的二苯硼酸酯硫醚和三苯基溴基乙烯为原料，反应得到二四苯乙烯基硫醚化合物，然后通过控制氧化剂的用量分别氧化得到二四苯乙烯基亚砜和二四苯乙烯基砜荧光化合物。通过在不同的溶剂中重结晶以及不同温度下加热，二四苯乙烯基亚砜和二四苯乙烯基砜可以分别获得两种及三种堆积模式晶体。各种晶体的光学性能不同。本发明具有操作简单，产率高等优点。

背景技术

目前，有机荧光材料由于其在固体或聚集状态具有高的发射效率引起了广大研究者的关注。有机荧光材料已经广泛的应用于OLED、生物探针、化学传感器等各个领域(J.Mei,N.L.C.Leung,R.T.K.Kwok,J.W.Y.Lam and B.Z.Tang, Chem.Rev.,2015,115,11718–11940)。然而，大多数的有机荧光化合物是在溶液中发光，在聚集态由于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)。由于ACQ效应的影响，很大程度上限制了有机材料在固相下使用。幸运的是，2001年唐本忠院士课题组发现一种与ACQ 完全相反的现象。他们发现六苯基甲硅烷基(HPS)在溶液中不发光，但在聚集状态时会强烈发光。这种现象称为聚集诱导发射(AIE)，与传统生色团的聚集引起的猝灭(ACQ)效应完全相反。(Luo J,Xie Z,Lam JWY,Cheng L,Chen H, Qiu C,et al.ChemCommun 2001:1740–1.)具有AIE效应的有机荧光材料在光电、传感、生物等领域已经表现出广阔的应用前景。

据文献报导，有机荧光材料的发光跟其固体的堆积模式有关，(X.Luo,J. Li,C.Li,L.Heng,Y.Q.Dong,Z.Liu,Z.Bo and B.Z.Tang,Adv.Mater.,2011,23, 3261–3265；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)，目前改变分子堆积模式的方法主要有加热、研磨、烟熏等物理方法(Z.Yang,Z.Chi, Z.Mao,et al.,Mater.Chem.Front.,2018,2,861-890)。但是这些方法是无法从分子的水平去解释机械研磨发光的原理的，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。虽然有很多的文献报导了具有多晶型化合物的光学性能的差异(H.Sun,S.-S.Sun,F.-F.Han,Z.-H.Ni,R.Zhang and M.-D.Li,J.Mater. Chem.C,2019,7,7053-7060.)但是还是不能准确的指导如何设计分子能使其具有多颜色机械碾磨的特征。

四苯乙烯(TPE)作为最经典的AIE单元之一，已被广泛用作高效发光材料的重要组成部分。四苯乙烯衍生物因其易于合成，灵活的结构及其优异的光物理性质而得到了广泛的研究。此外，众所周知，四苯乙烯单元具有扭曲的分子结构，有利于形成机械变色现象。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。

发明内容

本发明采用简单的方法合成了二四苯乙烯基亚砜和二四苯乙烯基砜。这两种荧光化合物都具有多晶型特征，并且每一种晶型的性能都不同。

本发明的技术方案如下：

底物与氧化剂的摩尔比为1:1-1:2.2