[发明专利]胆甾-喹吖啶酮衍生物及其凝胶

说明书

技术领域

本发明属于有机光电材料技术领域，具体涉及七种胆甾基团取代的喹吖啶酮 衍生物发光材料及其经超声诱导得到的凝胶。

背景技术

有机小分子半导体材料，由于具有分子结构易于设计修饰、性能易于调控、 易于提纯、加工成本低廉等显著优点，已经在平板显示、平板照明、太阳能电池、 传感、场效应晶体管、光波导及激光器等微电子领域获得了广泛的关注乃至实现 了工业化。最近，由有机分子通过非共价作用制备的功能分子材料及相关功能器 件逐渐成为研究热点。由于分子间非共价相互作用的存在，有机分子能够聚集在 一起形成分子材料(微纳米材料、薄膜、晶体等多种形态)，最终这些材料及相应 的器件能够实现如电、光、传感、能量转化、分子机器、催化等多种功能。从某 种意义上讲，分子结构只是间接影响物质的性能，而聚集态才是直接影响其性能 的主要因素。因此，研究分子间相互作用、探究分子堆积结构、控制分子聚集状 态，从而获得具有特定形貌和性能的分子材料是十分具有挑战性和实用性的课题。

近年来，通过功能化小分子的自组装形成超分子结构越来越多的成为发展新 材料和纳米器件的重要手段。作为一类新型的自组装材料，有机小分子凝胶通过 分子间氢键作用、π-π相互作用、范德华力等可以形成有序的三维网络结构，从 而使适当的有机溶剂凝胶化。其中，刺激响应胶体更成为人们关注的热点。分子 胶体可以对外界环境变化做出一些响应，已报道的外界刺激包括光、热、酶、磁、 氧化还原、及离子等，但是对于超声响应凝胶的报道非常少见，已报道的这类超 声响应胶体大多是通过分子间氢键作用来形成稳定胶体的。因此，深入研究超声 响应凝胶机理对这类材料的实际应用起着至关重要的作用。

喹吖啶酮(quinacridone，QA)全称为喹啉并[2，3-b]-吖啶-5，12-二氢-7，14- 二酮(5，12-Dihydro-quino[2，3-b]acridone-7，14-dione)，1935年由H. Liebermann首先合成。由于其具有较高的熔点，良好的光、热及化学稳定性，因 此是一类性能优异的橙、红色系染料。喹吖啶酮分子由于苯环、羰基和sp²杂化氮 原子的存在，使整个分子具有高度共轭的大π键并能形成平面结构，这些使其作 为有机光电材料获得了广泛的应用，包括太阳能电池，有机电致发光器件，场效 应晶体管。对于喹吖啶酮衍生物的三维晶体、二维薄膜和一维微纳米纤维等超分 子组装方面也被人们广泛研究。

因此，基于刺激响应超分子胶体的实际应用与理论研究的关系，设计合成具 有刺激响应行为的光电材料成为一种必然。

发明内容

本发明的目的是提供七种胆甾基团取代的喹吖啶酮衍生物发光材料及其经超 声诱导得到的凝胶。

本发明所述的喹吖啶酮衍生物发光材料，简写为DCCn(其中，4≤n≤10，n 为正整数)，并对其超分子组装性质、机理及对光物理性质的影响进行深入研究。

化合物的制备方法如下：

反应条件：i)正二溴代烷烃，氢化钠，四丁基溴化铵，四氢呋喃；ii)正丁 胺，四氢呋喃；iii)胆甾酰氯，三乙胺，二氯甲烷。

本发明所述的胆甾基团取代的喹吖啶酮衍生物发光材料(DCCn)，其结构式如 下所示，其中4≤n≤10，n为正整数：

化合物DCBn根据文献Chem.Commun.，2001，561-562报道方法合成，DCNn 直接通过DCBn与正丁胺回流反应制得，经过简单柱层析得到纯净产物，在二氯甲 烷和三乙胺作为碱性环境的溶液中直接与胆甾酰氯酰胺化得到目标产物。化合物 DCCn合成方法简单，分子结构明确，对研究其超分子组装性质提供可能。

本发明所述的胆甾-喹吖啶酮衍生物能够形成有机凝胶，凝胶的具体制备方法 是将上述胆甾-喹吖啶酮发光材料(DCCn)溶于乙酸乙酯溶液中，然后对体系进行 超声处理后(0.4-1.5瓦/平方厘米，20-80千赫兹，10-60秒)，逐渐形成大量聚 集体，再放置一段时间(10-30分钟)后形成稳定的凝胶，胶体呈现黄绿色荧光发 射。

附图说明

图1：DCC6干凝胶的扫描电镜照片；

DCC6凝胶超声10秒后形成的胶体在液氮(77K)冷冻下真空抽干得到干凝胶。

图2：DCC8干凝胶的扫描电镜照片；