[发明专利]二噻吩乙烯内酯类化合物以及制备、光调控方法

说明书

本申请公开了一种二噻吩乙烯内酯类化合物以及制备方法、调控方法。所述二噻吩乙烯内酯类化合物选自具有式Ⅰ所示结构式的物质中的任一种。本发明基于将环链互变异构体具有的双重反应性引入到二噻吩乙烯体系中，利用二噻吩乙烯开关具有的光刺激响应性，实现对该类分子开关的结构调节，进而引起动态共价反应性的显著提升，和光照前(近乎不反应)形成强烈对比。进一步应用于光控的反应网络切换、底物的光控结合和释放以及聚合物结构和性能的调控。因此，本发明构建了一种光控反应性的动态共价体系。

技术领域

本申请涉及一种二噻吩乙烯内酯类化合物以及制备方法、光调控方法，属于光调控有机分子技术领域。

背景技术

近年来，光致变色分子由于其在光驱动下可在不同状态之间切换并产生显著的结构、颜色以及光物理/光化学性质变化，引起了研究者浓厚兴趣。目前，对光致变色分子的研究主要集中在二芳基乙烯、俘精酸酐、螺吡喃、偶氮苯等类化合物上，其中基于二噻吩乙烯型的光致变色分子由于具有优异的热稳定性和抗疲劳性，引起广泛的重视，特别是在新一代光致变色防伪油墨、变色眼镜、有机光存储、多阶存储、分子开关材料、细胞成像等应用领域中。

动态共价化学通过可逆共价键的形成、断裂和交换可实现结构多样性和复杂性。通过光致变色开关光照引起的结构改变控制反应性，将为动态共价反应性的调节提供丰富的机会。光控反应在刺激响应材料以及药物可控释放领域发挥重要作用。然而，现有的光控动态共价反应体系报道较少，且底物适用范围较为受限。例如文献(Nat.Chem.2018,10,1031–1036)利用二芳基乙烯基元的双向光调控实现胺类的可控反应与释放；文献(J.Am.Chem.Soc.2020,142,47,19969–19979)利用偶氮苯基元的双向光调控实现邻二醇类化合物的可控结合与释放。上述例子均仅能实现一类官能团的光控反应性调节，未能利用同一体系实现对多种类型底物的共价捕捉与释放。胺、醇和硫醇在天然和合成分子及材料中广泛存在，实现上述化合物的光控反应性调节具有重要意义。此外，现有技术利用光对动态共价反应进行调控的效率也有待进一步提高。因此，发现一种能与多类亲核试剂进行动态共价反应并通过光照实现其高效控制从而用于可控捕获/释放的体系具有重要意义。

发明内容

根据本申请的一个方面，提供了一种二噻吩乙烯内酯类化合物。本发明基于将环链互变异构体具有的双重反应性引入到二噻吩乙烯体系中，利用二噻吩乙烯开关具有的光刺激响应性，实现对该类分子开关的结构调节，进而引起动态共价反应性的显著提升，和光照前(近乎不反应)形成强烈对比。进一步应用于光控的反应网络切换、底物的光控结合和释放以及聚合物结构和性能的调控。因此，本发明构建了一种光控反应性的动态共价体系。

一种二噻吩乙烯内酯类化合物，所述二噻吩乙烯内酯类化合物选自具有式Ⅰ所示结构式的物质中的任一种；

在式Ⅰ中，R₁选自具有式Ⅰ-1所示的基团中的任一种；

在式Ⅰ-1中，R₂选自氢、卤素、C₅～C₁₀芳基、C₁～C₄烷基、C₁～C₄烷氧基、C₁～C₄卤代烷基、硝基、氰基、羧基、羟基、式a所示的基团、式b所示的基团中的至少一种；

n取值范围为：0≤n≤5中的任一整数；

在式a中，R’选自C₁～C₄烷氧基、取代氨基中的至少一种；

所述取代氨基中的取代基为C₁～C₄烷基；