[发明专利]一种发射深蓝色荧光的位阻型四苯乙烯螺旋体及合成方法

说明书

本发明涉及一种发射深蓝色荧光的位阻型四苯乙烯螺旋体及合成方法，属于化学领域。本发明提供了一种合成四苯乙烯(TPE)螺旋体，并拆分成单一左螺旋体和右螺旋体的方法。通过在四苯乙烯四个苯基的两个邻位引入取代基甲基，由于甲基位阻作用，苯环不能自由旋转，使四苯乙烯螺旋桨型构象固定下来，通过手性高压液相色谱(HPLC)，使其拆分成TPE螺旋体异构体。这种位阻型TPE螺旋体能够发射非常难以得到的深蓝色荧光，其左螺旋体和右螺旋体对映体能够表现出强的圆二色(CD)信号，并能发射强的深蓝色圆偏振光(CPL)，具有用作显示材料的潜力。

技术领域

本发明属于化学领域，更具体地，涉及一种发射深蓝色荧光的位阻型四苯乙烯螺旋体及合成方法，尤其涉及深蓝色荧光位阻型四苯乙烯螺旋体合成、拆分以及它们的手性光学性能。

背景技术

对映体纯的手性有机化合物不仅在手性药物生产上占有重要地位，在其它手性材料研究方面也具有重要意义，如具有圆偏振发光(CPL)活性的手性有机化合物在3D显示、信息储存与处理、加密与防伪、分子开关、生物成像、不对称催化等领域具有重要应用前景，引起了广泛关注(Chem.Rev.2015,115,11718–11940)。要制备具有CPL活性的材料，首先要制备具有光学活性的手性化合物，已经发现很多手性有机化合物如联二萘酚衍生物、螺旋烯等能够用于构建CPL活性材料(Coord.Chem.Rev.2020,416,213329)；2001年唐本忠等人发现的具有聚集诱导发光(Aggregation-Induced Emission,AIE)现象的有机化合物在光电材料以及化学与生物传感器等方面具有重大的应用价值，其手性AIE分子在构建CPL活性材料方面也具有非常广阔的发展前景(Chem.Rev.2015,115,11718–11940)。但已有的CPL活性材料都是波长大于天蓝色的荧光化合物，没有深蓝色CPL活性材料的报道。而深蓝色荧光染料是显示材料中难以得到的(Adv.Mater.2021,doi.org/10.1002/adma.202006953)，深蓝色CPL活性材料更是没有文献记录。我们以前通过四苯乙烯TPE苯环连接成环，合成出来了TPE螺旋桨构象固定的TPE螺旋体，但这种TPE螺旋体只能用于发射波长大于天蓝色的CPL活性材料，不能用于深蓝色发光(中国发明专利，专利号：201610688164.7)。此外，分子内成环固定的TPE螺旋体不容易进一步进行化学修饰，限制了化合物多样性的研究发展。

发明内容

本发明解决了现有技术中分子内成环固定的四苯乙烯螺旋体无法发出深蓝色荧光，不容易进一步进行化学修饰的技术问题。本发明的目的是提供一种稳定四苯乙烯螺旋体，能够拆分成单一螺旋体，发射强的深蓝色荧光、具有强的圆二色谱信号和深蓝色圆偏振发光荧光发射能力。

根据本发明的第一方面，提供了具有以下式Ⅰ所示结构的化合物：

其中R₁＝H，R₃＝NH₂，R₂＝CH₃；或者R₁＝CH₃，R₃＝CH₃，R₂＝NH₂。

根据本发明的另一方面，提供了所述化合物的制备方法，包括以下步骤：

(1)将式II化合物、乙醛酸和乙酸加入到圆底烧瓶中，式II化合物、乙醛酸和乙酸的投料配比依次为：(50-200g)：(10-100g)：(100-500mL)；反应混合物加热回流反应后，冰浴冷却下加入浓硫酸100-500mL，加热搅拌10-50小时，过滤，滤液用二氯甲烷萃取；萃取液水洗和无水硫酸钠干燥后，蒸干，得到的固体用石油醚重结晶，得到白色的式III化合物，反应过程如下：