[发明专利]硫代苝二酰亚胺衍生物及其复合纳米胶囊的制备方法

说明书

本发明涉及硫代苝二酰亚胺衍生物和复合纳米胶囊及其制备方法。本发明通过硫取代羰基，设计合成了新型苝二酰亚胺衍生物，紫外吸收发生较大位置红移，以至在808nm处有更大吸收，从而大大提高了其光热转换效率。为了能更好地在生物体内应用，本发明在实验方案中引入SiO₂纳米胶囊，将PDI分子包覆于纳米胶囊内，从而改善其水溶性，使得PDI分子可在水相中均匀分散，更利于光能的充分利用，光热转换效率得到提高。

技术领域

本发明属于材料技术领域，具体涉及一种硫代苝二酰亚胺衍生物及其复合纳米胶囊的制备方法。

背景技术

公开该背景技术部分的信息仅仅旨在增加对本发明的总体背景的理解，而不必然被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已经成为本领域一般技术人员所公知的现有技术。

近年来，光热治疗以其高效抗癌、低毒副作用和微创的优点，逐渐成为一种备受关注的现代癌症治疗方法。理想的光热材料要求在近红外波段具有较强的吸收。然而无机材料类的光热转换剂普遍存在生物不相容性和体内潜在毒性的问题，限制了其进一步发展。与无机材料相比，有机染料分子具有更好的生物相容性，低毒性，更利于生物体内的诊疗。苝二酰亚胺衍生物(PDI)作为一类π电子离域大环化合物，具有优异的光、热性能和化学稳定性，在可见光区有较强和较宽的吸收和极高荧光量子产率。基于此，不同于以往对苝二酰亚胺的修饰方案，本发明通过硫取代羰基，设计合成了新型苝二酰亚胺衍生物，紫外吸收发生较大位置红移，以至在808nm处有更大吸收，从而大大提高了其光热转换效率。为了能更好地在生物体内应用，本发明在实验方案中引入SiO₂纳米胶囊，将PDI分子包覆于纳米胶囊内，从而改善其水溶性，使得PDI分子可在水相中均匀分散，更利于光能的充分利用，光热转换效率得到提高。

发明内容

本发明提供一种硫代苝二酰亚胺衍生物及其复合纳米胶囊的制备方法。

为了实现上述目的，本发明提供如下技术方案。

本发明的第一个方面，提供了一种硫代苝二酰亚胺衍生物的合成方法，包括如下步骤：

(1)N,N'-二环己基-1,7-二溴-3,4,9,10-苝二酰亚胺(PDI-2)的合成

将1,7-二溴-3,4,9,10-苝二酰亚胺(PDI-1)、环己胺、醋酸置于N-甲基-2- 吡咯烷酮中，在氮气保护下反应；反应结束溶液降至室温后，加入大量甲醇，静置一段时间使产物析出；抽滤、洗涤、烘干，将粗产物进行柱层析分离，除洗脱剂烘干后得到N,N'-二环己基-1,7-二溴-3,4,9,10-苝二酰亚胺(PDI-2)；

(2)N,N'-二环己基-1,7-二环己胺基-3,4,9,10-苝二酰亚胺(PDI-3)的合成

称取上述得到的产物(PDI-2)和环己胺置于三口烧瓶内，氮气保护下反应；反应结束后，减压蒸馏除去剩余的环己胺；随后用二氯甲烷和水萃取，除去水溶性杂质，而后将有机层浓缩进行柱层析分离,得到的第一带深绿色即为目标产物 (PDI-3)；

(3)硫代-N,N'-二环己基-1,7-二环己胺基-3,4,9,10-苝二酰亚胺(PDI-3-1S、PDI-3-2S、PDI-3-3S)的合成