[发明专利]一种D-A结构的低聚喹啉酰胺折叠体的合成及应用

说明书

一种D−A结构的低聚喹啉酰胺折叠体的合成及应用本发明涉及一种新型的具有D−A结构的喹啉酰胺折叠体衍生物的合成方法。该化合物的结构式为，式中R₁为烷基链，R₂为芳香给电子基团。本发明通过在较为容易合成的低聚喹啉酰胺折叠体的N端进行修饰大位阻供电子基团得到一种新型的具有D−A结构的喹啉酰胺折叠体衍生物，合成方法较为简单，收率良好。通过高效液相色谱法获得的单一手性的对映异构体显示了蓝绿色的发光特性，在溶液态和薄膜态均具有手性光学活性，且其固态薄膜的手性光学活性要高于液态，可作为圆偏振发光（CPL）材料应用于发光材料领域。

技术领域

本发明涉及一种新型的具有D−A结构的低聚喹啉酰胺折叠体的合成方法，可作为圆偏振发光（CPL）材料应用于发光材料领域。

背景技术

螺旋结构在自然界是无处不在的，而芳香酰胺折叠体所形成的螺旋结构是人工螺旋结构的重要分支之一，由于其独特的结构和光学特性，在CPL领域引起了人们的关注，并成为手性发光材料领域新的研究热点。圆偏振发光是指手性发射体发出具有差异的右旋和左旋圆偏振光的现象。与基态手性结构信息的圆二色性（CD）研究不同，CPL是对手性发射体的激发态结构信息的研究，使得这些新型的手性发射体在电致发光、3D显示、CPL激光、信息存储与处理、生物探针、光催化不对称合成、光电器件等方面具有广泛的应用前景。

低聚喹啉酰胺折叠体具备一定的发光性质，合成方法较为简单，它们能够在溶液中形成高度稳定的螺旋结构，因此是用于CPL的潜在材料。目前将其应用圆偏振发光的仅有两例：2019年江华课题组设计合成了一系列具有手性恶唑基丙氨酸基团的喹啉低聚酰胺折叠体，它们表现出绝对的手性诱导作用，从而导致单个非对映异构纯M或P螺旋的形成，吸收和发光不对称因子都随着芳香族折叠剂长度的增加而增强（Organic Letter, 2019, 21,8, 2555-2559）。随后Yann课题组也报道了一系列八种荧光喹啉寡酰胺四聚体，具有非手性荧光团的螺旋四聚体用樟脑手性诱导剂衍生化，以实现完全的手性诱导从而选择性地产生P和M螺旋，并通过CD和CPL光谱学证实了其在溶液态很强的手性（ChemicalCommunication, 2019, 55, 9825-9828）。但他们只是研究了其溶液态的手性光学活性，对于固态的性质并未报道。此外，这些低聚物具有逐步合成的灵活性和高度模块化合成的特性，可将官能团精确定位在螺旋支架上的预定位置。因此，该特征使得芳族螺旋适合用作调节（超）分子系统的光学和电子性质的工具。

D−A结构的引入在发光材料的设计上起到重要的作用。而低聚喹啉酰胺折叠体分子内存在共轭结构，用作发光材料也是较好的选择。因此，将具有螺旋手性的D−A结构的喹啉酰胺低聚物用作固态CPL材料具有较大的应用前景。

发明内容

本发明的目的在于提供上述材料的合成方法，该合成方法较为经济，纯化手段较为简单。

本发明的另一目的在于提供手性拆分的条件制备单一手性的CPL材料。

本发明的CPL材料的结构通式如（1）所示。本发明合成了一种D−A结构的低聚喹啉酰胺折叠体，可用作新型的CPL发射体。在低聚喹啉酰胺的N末端引入大位阻的给电子基团可以稳定螺旋并增强发光。

其中R₁是任意长度的烷基链，R₂是大位阻芳香给电子基团，例如三苯胺、9-苯基咔唑、10-苯基吩噻嗪、10-苯基吩噁嗪和9-苯基吖啶等。

合成这类材料的关键步骤在于通过给体基团的羧酸与喹啉酰胺寡聚体的胺基进行酰胺化偶联反应，需要保证这一步合成过程中绝对无水条件。反应通式如下：