一種十字形水溶性共軛藍(lán)光材料及其制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬于熒光成像材料技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及以主鏈為兩端帶有水溶性基團(tuán)（例 如：羧基）的共軛寡聚有機(jī)小分子的合成。
【背景技術(shù)】
[0002] 水溶性共軛聚電解質(zhì)是指含有離子型官能團(tuán)側(cè)鏈的共軛聚合物，可在水中或其他 極性有機(jī)溶劑中溶解。這類化合物因具有優(yōu)秀的光電性能及良好的水溶性，可在光電器件 制備及化學(xué)生物熒光傳感方面有廣泛的應(yīng)用。
[0003] 從結(jié)構(gòu)上看，共軛聚電解質(zhì)有兩種性質(zhì)組成。首先，這類聚合物存在共軛Π 鍵，因 而具有杰出的光電特性；其次，共軛聚合電解質(zhì)具有水溶性，這就打破了聚合物以往只能在 有機(jī)溶劑中研宄應(yīng)用的局限，可以廣泛的應(yīng)用于水體系的生化研宄。獨(dú)特的結(jié)構(gòu)使得共軛 聚電解質(zhì)還具有分子導(dǎo)線或者離域的電子結(jié)構(gòu)特征，激子能夠通過(guò)電子或者熒光共振能量 轉(zhuǎn)移快速的在分子內(nèi)或者分子間轉(zhuǎn)移，具有熒光信號(hào)放大功能。因此外界環(huán)境的細(xì)微變化， 比如溫度、pH值等，都會(huì)改變其光電性質(zhì)。這種對(duì)外界干擾的實(shí)時(shí)、靈敏感應(yīng)的特點(diǎn)使得共 軛聚電解質(zhì)成為一類備受關(guān)注的熒光探針。
[0004] 在此基礎(chǔ)上，通過(guò)溴化、Suzuki偶聯(lián)等反應(yīng)將螺二荷和含陰離子側(cè)鏈的荷單體引 入到共軛體系中，得到了一種新型十字型共軛寡聚電解質(zhì)。螺二芴獨(dú)特的十字交叉構(gòu)型，保 證了分子在空間上的延展性，進(jìn)而防止分子堆積導(dǎo)致的熒光淬滅。我們通過(guò)各種手段研宄 其構(gòu)-效關(guān)系，期望獲得具有理想性質(zhì)（水溶性好，熒光量子效率高，分散性好）的熒光材 料，應(yīng)用于生物成像等研宄領(lǐng)域。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 技術(shù)問(wèn)題：本發(fā)明的目的是提供一種十字形水溶性共軛藍(lán)光材料及其制備方法， 通過(guò)紅外光譜（FTIR)、核磁共振（NMR)、色質(zhì)聯(lián)機(jī)（GCMS)、基質(zhì)輔助激光解析時(shí)間飛行質(zhì)譜 (MALDI-TOF-MS)表征了材料結(jié)構(gòu)。
[0006] 該類材料可以有效地消除線性聚合物因分子間聚集造成的熒光淬滅等缺陷問(wèn)題， 表現(xiàn)出了良好的熒光性質(zhì)，有希望成為良好的水溶性共軛熒光成像材料。
[0007] 技術(shù)方案：本發(fā)明的一類新型十字型水溶性的共軛有機(jī)材料具有如下分子結(jié)構(gòu) 式：
[0008]
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種十字形水溶性共軛藍(lán)光材料，其特征在于該材料具有如下分子結(jié)構(gòu)式：
其中R = H或烷羥（羧）基鏈等水溶性基團(tuán)具體為： -OH, -NH2, -COOH, -PEG，-PEO。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的十字形水溶性共軛藍(lán)光材料，其特征在于該藍(lán)光材料的主鏈 由十字型寡聚芴構(gòu)成。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的十字形水溶性共軛藍(lán)光材料，其特征在于該藍(lán)光材料的分子 側(cè)鏈為烷基類的分子結(jié)構(gòu)。
4. 一種如權(quán)利要求1所述的十字形水溶性共軛藍(lán)光材料的制備方法，其特征在于該制 備方法具體合成路線如下：
其中，S1為9, 9-雙（丙酸叔丁酯基）-2_溴-荷，S2為9, 9-雙（丙酸叔丁酯 基）_芴-2-硼酸頻哪醇酯，S3為2, 2'，7, 7' -四（9, 9-雙（丙酸叔丁酯基）-芴）-9, 9' -螺 二芴，S4為2, 2'，7, 7' -四（9, 9-雙（丙酸酯基）-芴）-9, 9' -螺二芴； 步驟1 :2_溴-芴在丙烯酸叔丁酯/氫氧化鈉水溶液的條件下進(jìn)行的反應(yīng)得到S1 ; 步驟2 :S1在雙芴酰二硼/雙二茂鐵基二氯化鈀/I，4-二氧六環(huán)存在的條件下進(jìn)行的 反應(yīng)得到S2 ; 步驟3 :S2在零價(jià)四三苯基磷鈀催化的Suzuki偶合反應(yīng)得到S3 ;其中Suzuki的反應(yīng) 條件為 Ph(PPh3)4/K2C03/ 甲苯； 步驟4 :S3在三氟乙酸作用下進(jìn)行脫脂反應(yīng)得到S4。
5. -種如權(quán)利要求1所述的十字形水溶性共軛藍(lán)光材料的應(yīng)用方法，其特征在于作為 熒光成像材料。
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種十字型水溶性共軛材料及其制備方法，該材料具有如下分子結(jié)構(gòu)式：其中R1＝H或烷羥(羧)基鏈等水溶性基團(tuán)，具體為：-OH,-NH2,-COOH,-PEG，-PEO。該種材料具有優(yōu)越的光電性質(zhì)，有望在生物熒光成像材料中得到應(yīng)用。通過(guò)紅外光譜FTIR、核磁共振NMR、色質(zhì)聯(lián)機(jī)GCMS、基質(zhì)輔助激光解析時(shí)間飛行質(zhì)譜MALDI-TOF-MS表征了材料結(jié)構(gòu)。該類材料可以有效地消除線性聚合物因分子間聚集造成的熒光淬滅等缺陷問(wèn)題，表現(xiàn)出了良好的熒光性質(zhì)，有希望成為良好的水溶性共軛熒光成像材料。
【IPC分類】C07C57-50, C07C51-09, C09K11-06
【公開號(hào)】CN104804726
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510120886
【發(fā)明人】范曲立, 洪彬彬, 黃維, 盧曉梅
【申請(qǐng)人】南京郵電大學(xué)
【公開日】2015年7月29日
【申請(qǐng)日】2015年3月19日