[发明专利]基于萘酰亚胺衍生物的荧光应力响应材料及其制备与应用

说明书

本发明涉及一种基于萘酰亚胺衍生物的荧光应力响应材料及其制备与应用，材料具有式(Ⅰ)所示的结构式：其中，R为烷基。制备方法具体为：(a)取NI溶于乙酸中并进行加热反应，经第一次后处理得到NIP；(b)取步骤(a)得到的NIP、三苯胺‑4‑硼酸和四(三苯基膦)钯溶于N,N‑二甲基甲酰胺中，再加入碳酸钾溶液进行加热反应，经第二次后处理得到NITPA‑Phenol；(c)取步骤(b)得到的NITPA‑Phenol、4‑二甲氨基吡啶和N,N'‑二环己基碳二亚胺溶于四氢呋喃中，再加入脂肪酸进行反应，经第三次后处理得到NITPAC。与现有技术相比，本发明提供的应力响应材料具有不同量子效率的聚集态发光性质，不同的自组装结构可产生荧光差异，实现VOC气体检测和数据存储。

技术领域

本发明属于精细化工领域，具体涉及一种基于萘酰亚胺衍生物的荧光应力响应材料及其制备与应用。

背景技术

发光功能材料由于其具有在受到外部刺激下能表现出发光变化这一特性，已经广泛应用于生物探针、化学传感器、电致发光器件等诸多领域。其中，荧光应力响应材料具有对外力刺激产生明显的荧光信号变化的特性，这种材料的荧光发射变化是通过外力刺激其有序晶体结构和无序无定型结构之间的转变而实现的。

荧光应力响应材料不仅在物质结构的基础研究中具有重要意义，而且在传感器、电致发光器件、光学数据存储、安全油墨等应用领域也引起了人们的广泛关注。这种材料大致可以分为：有机小分子、配合物、有机高分子、配位聚合物、超分子材料等。其中有机小分子具有结构易于修饰、种类多、功能化策略齐全、合成技术成熟、结构重复性好等优势，特别是随着聚集诱导发光现象的发现，具有聚集诱导发光性质的有机小分子克服了聚集态下荧光猝灭的缺点。近年来，基于有机小分子的荧光应力响应材料得到了快速的发展，出现了一系列以四苯基乙烯(Q.Qi,et al.,Adv.Funct.Mater.,2015,25,4005-4010；S.-S.Zhao,etal.,Chem.Commun.,2017，53,7048-7051；B.Xu,et al.,Chem.Sci.,2015,6，3236-3241)，吩噻嗪(B.Huang,et al.,Angew.Chem.Int.Ed.,2018,57,12473-12477；Y.Chen,et al.,Dyes.Pigments.,2019,161,44-50)，氟硼荧(G.Zhang,et al.,J.Am.Chem.Soc.,2010,132,2160-2162)，蒽(D.Tu，et al.，Chem.Commun.，2016，52，12494-12497)等荧光分子构建的小分子应力响应材料。上述材料中，多通过将四苯基乙烯引入其它分子结构中构建出新的聚集诱导发光分子，而性能优异的单一荧光团小分子则相对较少。

近来，一些报道指出通过合适的修饰，萘酰亚胺衍生物可以实现单一分子的聚集诱导发光效应，并进一步制备出相应的应力响应荧光功能材料(Y.Yin,et al.,Acs.Omega.,2019,4,14324-14332)。但是，现有报道的萘酰亚胺类材料的开发仍集中于黄绿光区域(500-550nm)，而在黄绿光区域发光的材料具有信号通道单一、信号分辨率低等缺点。少数较长波段的萘酰亚胺类材料也难以达到红光区域，且这类材料结构复杂、合成难度大、荧光量子效率很低，开发价值不高。因此，开发出量子效率高的多通道长波荧光应力响应材料对进一步的实用化荧光传感器、光学信息安全保密等具有重要的现实意义。

发明内容

本发明的目的就是提供一种基于萘酰亚胺衍生物的荧光应力响应材料及其制备与应用，提供的应力响应材料具有不同量子效率的聚集态发光性质，不同的自组装结构可产生荧光差异，实现VOC气体检测和数据存储。

本发明的目的通过以下技术方案实现：

一种基于萘酰亚胺衍生物的荧光应力响应材料，通过链长的调控，可以制备出一系列微观形貌为针状或层状的晶体，晶体长度在1～5微米范围内，层状晶体厚度在200～300纳米范围内，且具有100～500纳米不等之孔隙。所述材料均具有式(Ⅰ)所示的结构式：

其中，R为烷基。