[发明专利]一种吲哚并吡咯衍生物及其制备方法和应用

说明书

本发明公开了一种吲哚并吡咯衍生物及其制备方法和应用。该吲哚并吡咯衍生物的结构式如下所示；式中，R¹、R²、R³独立选自氢或酯基。本发明的吲哚并吡咯衍生物性质稳定，且制备原料易得，制备过程操作简单易行。本发明的吲哚并吡咯衍生物可以应用于室温磷光材料的制备中，通过物理掺杂，能够很容易地制备出具有光激活超长室温磷光特性的聚合物材料，并且可以通过改变吲哚并吡咯衍生物分子的化学结构，调控所制备材料的光激活时间、经光激活后的超长室温磷光性能和退激活时间。

技术领域

本发明属于发光材料技术领域，具体涉及一种吲哚并吡咯衍生物及其制备方法和应用。

背景技术

室温磷光是指在室温下激子从三重激发态通过辐射跃迁返回基态所产生的光发射现象，因此具有较长寿命和较大的斯托克斯位移。其中，具有超长寿命(τ≥100ms)室温磷光性质的材料，在化学传感、生物成像、信息加密、应急指示、安全防伪等领域具有广阔的应用前景。与金属-有机磷光材料相比，纯有机室温磷光材料通常具有制备成本低、生物相容性好、加工方便等优点，近年来受到了越来越多的关注。

然而，在纯有机室温磷光材料研究领域中存在两个关键的问题。第一，体系中的有机分子其自旋-轨道耦合作用往往较弱，使得单重态到三重态的系间窜越效率较低。第二，有机分子易通过非辐射跃迁损耗大部激发态能量，同时其三重态激子易被空气中的氧分子猝灭而失活。因此，要设计制备量子产率高、寿命长的有机温室磷光材料仍然是一项极具挑战性的课题。

为了促进系间窜越，通常在材料中引入重卤原子(Cl、Br、I)、含有孤对电子的羰基或杂原子(N、S、P)，以增强自旋-轨道耦合效应，从而改善系间窜越过程。另外，可通过晶体工程、聚合、主-客体掺杂、建立氢键网络等途径抑制分子内运动及隔绝空气中的氧气，来获得超长有机室温磷光材料。随着这些策略的提出，超长有机室温磷光材料的种类越来越丰富。其中，聚合物具有致密的网络结构，可以有效地限制分子运动和隔绝氧气。同时，聚合物在加工、储存和制备柔性大面积材料方面也具有更大的优势。因此，越来越多的聚合物被用作刚性基体来制备具有超长室温磷光性质的材料。将经过设计的有机分子掺杂到匹配的聚合物中，甚至还有可能赋予其光响应性，从而获得具有光激活超长室温磷光特性的材料。然而，目前基于聚合物的有机室温磷光材料普遍存在磷光寿命偏短、量子产率较低、光激活时间较长，以及可逆性和稳定性较差等问题，极大地限制了其实际应用。因此，进一步提升其效率和寿命、缩短其光激活时间以及提高其稳定性至关重要。

发明内容

为了克服现有技术的室温磷光材料磷光寿命偏短、激活时间较长以及激活后恢复至未激活状态的可逆性较差等问题，本发明的目的之一在于提供一种吲哚并吡咯衍生物，本发明的目的之二在于提供这种吲哚并吡咯衍生物在室温磷光材料中的应用，本发明的目的之三在于提供一种室温磷光聚合物材料，本发明的目的之四在于提供这种室温磷光聚合物材料的应用。

为了实现上述目的，本发明所采取的技术方案是：

本发明第一方面提供了一种吲哚并吡咯衍生物，吲哚并吡咯衍生物的结构式如下所示；

式中，R¹、R²、R³选自氢或酯基。

优选的，这种吲哚并吡咯衍生物包括如下所示结构的化合物：

优选的，这种吲哚并吡咯衍生物中，式(1)化合物的制备方法，包括以下步骤：

(1)化合物A和4-卤代苯甲酸乙酯混合反应，生成中间体1；

(2)中间体1与卤苯混合反应，生成式(1)化合物；

化合物A的结构式为：