[发明专利]曙红－联吡啶钌类复合光敏剂及其合成方法和用途

说明书

本发明属于化学反应的光敏剂领域，特别是涉及曙红-联吡啶钌类复合光敏剂及其合成方法和用途。

光敏剂是一类可以使本来不能进行的化学反应能够进行，或者可以使一些难于进行的反应能在比较温和的条件下进行，或者能够改变反应的途径和结果的化合物。因其用量很少(反应物的0.1-1％)，可反复作用于反应物，所以，从某种意义上来说，光敏剂可以看作是用光激发到激发态的催化剂。

曙红(英文名Eosin，其二钠盐称为Eosin Y，以下用EO为代号)是一种占屯染料，化学结构如下：

激发态的曙红具有适当的单重态和三重态分布，其荧光量子产率Φ_F＝0.48，系间穿越量子效率Φ_ISC＝0.32，这方面的报导参见《光化学与光生物杂志，A辑》，1989年，第47卷，203-212页(Tao SHEN，Zhan-gong ZHAO，Qun YU，Hui-jun XU：Photosensitized Reduction ofBenzil by Heteroatom-Containing Anthracene Dyes，J.Photochem.Photobiol.，A，1989，47，203-212.)的文章，因此它是一种应用广泛的敏化剂。例如，赵占功、沈涛等人在《中国化学快报》，1990年，第一卷，19-20页(Zhan-gong ZHAO，Tao SHEN：Synthesis of Benzoins by DyePhotosensitization，Chinese Chem.Letters，1990，1，19-20.)发表的文章中表明，二苯乙二酮(benzil，BL)不能在甲醇(MeOH)中用三乙胺(Et₃N)直接还原，但如加入0.1％的曙红或其他的带重原子的占屯染料，用可见光(Vis)激发光敏剂，二苯乙二酮就能被三乙胺定量地还原成安息香(benzoin，BN)。

研究还表明，这是通过光敏剂的三重态进行敏化的。

另外，《材料化学杂志》，1998年，第八卷，第九期，2055-60页的文章(Bing-wen JING，Hong ZHANG，Man-hua ZHANG，Tao SHEN：Ruthenium(II)ThiocyanateComplexes containing 4’-(4-Phosphonato-phenyl)-2，2’：6’2”-terpyridine：Synthesis，photophysicsand photosensitization to nanocrystalline TiO₂ electrodes.J.Materials Chem.，1998，8(9)，2055-60.)报导，联吡啶钌类染料(以RU为代号)非常稳定，吸光范围宽广，在室温下就有相当长的激发态寿命，也是一类非常优良的光敏剂。

但是，目前曙红(EO)和联吡啶钌类染料(RU)化学键连的二元化合物(EO-RU)作为光敏剂还未见报导。

本发明的目的在于提供一类曙红-联吡啶钌类复合光敏剂及其合成方法和用途，它的敏化能力比曙红(EO)、联吡啶钌类染料(RU)本身或者曙红(EO)和联吡啶钌类染料(RU)的等比例混合物都要高得多(具体数据见优点和效果部分)。

本发明的曙红-联吡啶钌类复合光敏剂(EO-RU)的结构如下：其中，R为低级脂肪烷类的取代基，如甲基、乙基、丙基或丁基等。本发明的曙红-联吡啶钌类复合光敏剂(EO-RU)的合成路线如下：

其中，(I)为中间体的通式，R为低级脂肪烷类的取代基，如甲基(中间体称为I1)、乙基(I2)、丙基(I3)或丁基(I4)等；Ru(bp)₂.2H₂O为二水合二氯化联吡啶钌。

本发明的曙红-联吡啶钌类复合光敏剂(EO-RU)的合成按下述步骤进行：

第一步：曙红-烷基联吡啶类化合物(EO-I)的制备：