[发明专利]一类三线态系间窜越菁染料、其制备方法及应用

权利要求书

1.一类用于高效系间窜越菁染料，其特征在于，所述染料如结构通式I所示：

其中：

X^-是卤素负离子；

Y和Z为相同或不同的苯环不确定位置的取代基，分别选自H、CH₃、OMe、F、Cl、CN、NH₂、COOH、NO₂；

R₁和R₃为相同或不同的取代基，分别选自H、C_mH_2m+1、C_mH_2m、C_mH_2m-1、C_mH_2m-3，吡啶基，吡咯基，苯基、萘基、蒽基、芘中的任一基团，或带有单个或多个二级取代基的衍生结构；

R₂选自-CO-R₄、-Ph-R₅、-Naph-R₅；其中：

R₄选自H、C_mH_2m+1、C_mH_2m、C_mH_2m-1或C_mH_2m-3；

R₅选自nCF₃、nF、nNO₂、nCOOH、nCH₃、nNH₂或nNHR₄；

其中，R₄或R₅中的m选自1-20之间的整数；n选自0-5之间的整数。

2.根据权利要求1所述的一类用于高效系间窜越菁染料的合成方法，其特征在于：包括如下合成步骤：

步骤一：2-甲基苯并噻唑季铵盐的合成

将带有Y或Z取代基修饰的2甲基苯并噻唑与带有R₁或R₃取代基的卤代亚甲基衍生物按照摩尔比1:1-10比例混合，加入溶剂乙腈或者甲苯，升温至60-80℃过夜反应后，得到固体粉末2-甲基苯并噻唑季铵盐；

步骤二：带有R₂取代基的丙二醛的合成

在冰水浴中，将三氯氧磷滴加到DMF中，搅拌1-5小时，然后将混合物在室温下充分混合；随后在混合物中加入带有R₂取代基乙酸，将澄清溶液加热至反应完全，然后将反应混合物冷却至室温，将碎冰加入到深色混合物中，然后加入NaClO₄，得到的白色结晶固体经过过滤，用饱和的NaClO₄溶液洗涤，得到中间产物，无需进一步提纯即可在下一步中使用；将中间产物加入NaOH溶液中，加热条件下充分搅拌后，冷却，加入酸调至酸性，有固体析出，过滤得到化合物R₂取代基的丙二醛固体粉末；

步骤三：五甲川菁染料的合成

将步骤一得到的2-甲基苯并噻唑季铵盐与步骤二中得到的丙二醛以摩尔比2:1-4混合，向其中加入试剂A，再加入催化量级试剂B，再升温至50-80℃反应至少5小时，用薄层色谱板检测反应的进行，直至反应产物不再增加；减压除去溶剂，色谱柱层析得到金属光泽的产物即为具有高效系间窜越的五甲川菁染料，所述试剂A选自乙醇、乙酸酐或乙酸中的至少一种；所述试剂B选自乙酸钠、吡啶或碳酸钾中的至少一种。

3.根据权利要求2所述的合成方法，其特征在于：所述的步骤三中将溶剂减压蒸除后，还包括步骤：再溶于乙醇中得到蓝色溶液，加入硅胶蒸除溶剂并用薄层色谱柱纯化，得到终产品。

4.根据权利要求3所述的合成方法，其特征在于：所述的步骤三中薄层色谱柱的洗脱剂极性配比为甲醇和二氯按照体积比1:8-50。

5.根据权利要求2所述的合成方法，其特征在于：所述的步骤一中2-甲基苯并噻唑与卤化物三氯氧磷摩尔比为1:1-8。