本發(fā)明涉及的一種亞磷酸取代苝酰亞胺化合物及其合成方法。

背景技術(shù)：

苝酰亞胺化合物剛性共軛面大，具有較高的電子親和能和電荷傳導(dǎo)能力；摩爾吸光系數(shù)ε和熒光量子產(chǎn)率φ較高，光譜可調(diào)性較大，具有豐富的顏色變化；光穩(wěn)定性和熱穩(wěn)定性較高，是一種很好的n型材料。因此除了在傳統(tǒng)的染（顏）料行業(yè)中繼續(xù)發(fā)揮作用外，還被廣泛應(yīng)用于有機光導(dǎo)材料、有機電致發(fā)光材料、液晶顯示材料、激光染料、化學(xué)發(fā)光色素、染料敏化太陽能電池和分子開關(guān)等領(lǐng)域。但由于大多數(shù)苝化合物在水中的溶解性不高，很大程度上阻礙了這類化合物的進一步應(yīng)用，尤其是在生物醫(yī)藥領(lǐng)域。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明目的之一在于克服上述現(xiàn)有技術(shù)存在的苝酰亞胺化合物溶解性不高的問題，提供一種亞磷酸取代苝酰亞胺化合物。

本發(fā)明的目的之二在于提供該化合物的合成方法。

本發(fā)明通過合理的設(shè)計，使苝酰亞胺化合物具有穩(wěn)定的陰離子，能夠進一步提高溶解性，該制備方法操作簡易，產(chǎn)率高。具體反應(yīng)機理為：

為達到上述目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案：

一種亞磷酸取代苝酰亞胺化合物，其特征在于該化合物的結(jié)構(gòu)式為：

其中n=1~4。

一種制備上述的亞磷酸取代苝酰亞胺化合物的方法，其特征在于該方法的具體步驟為：在惰性氣體保護下，將3,4,9,10-苝四羧酸二酐和含氮磷酸鹽類化合物按1：（2~3）的摩爾比溶于咪唑中，回流反應(yīng)10~16h，得到深紅色溶液；冷卻至室溫后，有深紅色沉淀析出，將產(chǎn)物溶解在熱水中，除去不溶性雜質(zhì)，調(diào)節(jié)濾液ph=2~4,得到紅色沉淀，離心、水洗、乙醇，得到粗產(chǎn)物；將該粗產(chǎn)物溶解在水中，調(diào)節(jié)ph為10~12，去除不溶固體，再調(diào)節(jié)ph=2~4，離心、水洗、乙醇、干燥，得到紅色產(chǎn)物，即為亞磷酸取代苝酰亞胺化合物。

本發(fā)明具有如下顯而易見的突出性特點和顯著性優(yōu)點：本發(fā)明的亞磷酸取代基的苝酰亞胺化合物在溶液中能夠產(chǎn)生穩(wěn)定的陰離子，進一步提高在水中的溶解度。磷酸取代基的生物相容性好，使得這種化合物能夠在生物化學(xué)領(lǐng)域和藥物緩釋等方面有潛在的應(yīng)用。該方法采用的合成反應(yīng)原料價格低，副反應(yīng)少，溶劑低毒，操作非常簡易，產(chǎn)率達60～70%，適合大規(guī)模生產(chǎn)。

附圖說明

圖1為本發(fā)明實施例制備的亞磷酸取代基的苝酰亞胺化合物（n=2）的核磁共振譜，圖中，橫坐標(biāo)為化學(xué)位移（δ）,單位為ppm，縱坐標(biāo)為峰的強度。

圖2為本發(fā)明實施例制備的亞磷酸取代基的苝酰亞胺化合物（n=2）的紅外光譜（ir）圖。

具體實施方式：

以下結(jié)合附圖對本發(fā)明的實施例作詳細(xì)地說明。

實施例1（n=2）：

(1).首先稱取3,4,9,10-苝四羧酸二酐（ptcda,400mg，1.0mmol）、三水合阿侖磷酸單鈉鹽（820mg,2.5mmol）、咪唑（9g）于100ml單口圓底燒瓶中，在n2保護下攪拌、加熱到110-130°c，回流反應(yīng)10-12h，得到深紅色溶液。

(2).將上述反應(yīng)后的溶液冷卻至室溫后，向反應(yīng)器中加入100ml熱水，產(chǎn)物溶解在熱水中，減壓抽濾，除去不溶性雜質(zhì)。深紅色溶液用2.0mhcl酸化至大約ph=3,得到紅色沉淀，離心、水洗、乙醇各洗滌三次，得到紅色固體。80°c真空干燥12h，得到粗產(chǎn)物。

(3).將粗產(chǎn)物溶解在50ml水中，用2.0mkoh溶液調(diào)節(jié)ph約為10，此時產(chǎn)物基本全部溶解。離心去除微量不溶固體。再將深紅色溶液用2.0mhcl酸化至大約ph=3,離心、水洗、乙醇洗三次。80°c真空干燥12h。重復(fù)koh溶解，hcl酸化操作2-3次，完全去除雜質(zhì)，得到紅色產(chǎn)物pamt（528.35mg,產(chǎn)率63%）。

紫外可見吸收光譜數(shù)據(jù)（h2o）:λmax/nm(ε/m^-1cm^-1)=533(5.8ⅹ10⁴)，498（4.4ⅹ10⁴）,465(1.9ⅹ10⁴)。

熒光發(fā)射光譜數(shù)據(jù)（h2o，激發(fā)波長500nm，狹縫寬度3nm，3nm，低靈敏度）：

λmax/nm：554，595。

溶解度：2.35g/1mlh2o

采用brukerac-300核磁共振儀對上述亞磷酸取代基的苝酰亞胺化合物進行測定，tms為內(nèi)標(biāo)，氘代d2o和30%氘代naod為溶劑，化學(xué)位移以ppm為單位，如圖1中所示的亞磷酸取代基的苝酰亞胺化合物的核磁共振氫譜譜圖。8.22和8.00ppm的峰歸屬于苝環(huán)上的8個h，兩者相互影響，因此存在裂分。4.08ppm的峰歸屬于c處的h，因為離苯環(huán)較近，因而化學(xué)位移偏高。2.07和1.87ppm的峰歸屬于d、e兩處亞甲基上的h，由于兩者化學(xué)環(huán)境相近，峰形有一點重合。

采用紅外光譜采用kbr壓片法，美國尼高力公司avatar370型紅外光譜儀對上述亞磷酸取代基的苝酰亞胺化合物進行測定，圖2為由實施例制備亞磷酸取代基的苝酰亞胺化合物的紅外光譜（ir）圖，圖中，橫坐標(biāo)為波數(shù)（wavenumber），單位為cm^-1，縱坐標(biāo)為透射率(transmittance%)，3434歸屬于酰胺n-h伸縮振動，2955為飽和c-h伸縮振動，1695,1646是酰亞胺特征峰,1586為苝環(huán)c=c伸縮振動,1445,1348歸屬于c-n伸縮振動,1248,1172,1074,935為羧酸中c-o伸縮振動,806,745,656,515為c-h非平面搖擺。

本實施例合成的亞磷酸取代基的苝酰亞胺化合物可用于金屬離子濃度的測定和骨質(zhì)疏松癥的機理研究。

技術(shù)特征：

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明涉及一種亞磷酸取代苝酰亞胺化合物及其合成方法，其結(jié)構(gòu)式為：分子式為：C28H22(CH2)nN2O18P4。本發(fā)明的苝酰亞胺化合物具有穩(wěn)定的陰離子，能夠進一步提高水溶性；該方法采用的合成反應(yīng)原料價格低，副反應(yīng)少，溶劑低毒，操作非常簡易，產(chǎn)率達60～70%，適合大規(guī)模生產(chǎn)。

技術(shù)研發(fā)人員：張俊;朱守榮;邢菲菲
受保護的技術(shù)使用者：上海大學(xué)
技術(shù)研發(fā)日：2017.05.03
技術(shù)公布日：2017.08.15