论文部分内容阅读
在众多的荧光染料中,氟硼荧光染料是近几十年来才发展起来的一种较为新型的荧光染料,它由于自身优异的光物理性能在激光染料、生物细胞成像、光动力治疗、荧光探针、有机发光二极管（OLED）等众多领域都得到了广泛的应用。因此设计出结构新颖,性能优良的有机荧光化合物具有重大意义。本文设计和合成了四大系列共20个新型N,O-螯合氟硼络合物,并在不同条件下对其荧光性能进行测试,分析结构与性能的关系。以2-氨基苯并噻唑和对位取代苯甲酰氯为起始原料,简单高效地合成了6个氟硼络合物2a-2f,终产率达到70%-81%;并对其荧光性能进行测试,发现使用非极性溶剂或在苯环R2处引入给电子基能使荧光增强,量子产率最高达到0.88（2d）,且这类化合物在固态也有很好的荧光,在固态和溶液中的斯托克斯位移均达到了80-100 nm。此外这类氟硼络合物在聚集态的荧光强度大于其在溶液中的强度,具有聚集诱导荧光增强效应（AIEE）。以取代苯甲酸,硫代氨基脲为起始原料,在三氯氧磷条件下合成2-氨基-5-苯基-1,3,4-噻二唑,再与对取代苯甲酰氯合成芳酰胺衍生物,最终合成4个氟硼络合物7a-7d,产率达到41%-74%;并对其荧光性能进行测试,同样发现使用非极性溶剂或在两侧苯环上引入给电子甲氧基均能使荧光增强,量子产率最高达到0.29（7b）。且这类分子在溶液中和固态中的斯托克斯位移均达到了58-87 nm,发出蓝色荧光,同时具有AIEE效应。此外,氟硼络合物7a-7d和2a-2f相似,在酸性和弱碱性环境中荧光性能是稳定的;在pH（29）10时荧光淬灭。以4-羟基香豆素为起始原料,通过4步反应合成了香豆素-吡唑啉衍生物,并改进络合物条件成功合成了6个氟硼络合物12a-c,13a-c,终产率达到60%-89%。对氟硼络合物及其络合前体荧光性能进行研究,发现两类物质在溶剂中和固态都具有荧光。在DMF中,氟硼络合物13a和13b的斯托克斯位移达到了177 nm,且各氟硼络合物的量子产率相比其络合前体都有很大的提高。吡唑啉环1位氮上的氢被苯基取代可使荧光从绿色变成黄色。此外,对不同pH下荧光性能测试,发现络合前体10a,11a在碱性条件下吸收和发射波长发生了显著的蓝移,而氟硼络合物12a在碱性pH下荧光得到了增强。对第四章中间体香豆素-吡唑啉衍生物11a-b氧化、络合得到氟硼络合物15a-b,产率达到86%-87%;并以4-羟基香豆素为起始原料,通过4步反应合成了2个香豆素-吡唑类氟化硼络合物18a-b,产率达到89%-91%。对氟硼络合物及其络合前体荧光性能进行研究,发现两类物质在溶剂中和固态都发出蓝色荧光。氟硼络合物15a-b,18b及其对应的络合前体14a-b,17b在甲苯,氯仿等非极性溶剂中有较好的荧光量子产率,分别达到了（37）15a=0.91,（37）15b=0.74,（37）18b=0.69,（37）14a=0.39,（37）14b=0.40,（37）17b=0.17,而氟硼络合物18a及其对应的络合前体17a在极性溶剂DMF中量子产率最高,分别达到了（37）18a=0.94,（37）17a=0.83,且氟硼络合物的量子产率大于其络合前体。此外,对不同pH和金属阳离子下荧光性能测试,发现络合前体14a,17a和氟硼络合物18a在酸性条件下吸收和发射波长发生了显著的蓝移,15a在酸性pH下荧光得到了增强,但是这类氟硼络合物和第四章化合物类似,并没有对某种特定的阳离子表现出高度的选择性和专一性,将继续探究其在离子中的特性。