[发明专利]一种有机光敏剂及其制备方法和用途

说明书

本申请公开了一种具有式(I)结构的有机光敏剂。本申请还提供上述有机光敏剂的制备方法及用途。本申请提供的有机光敏剂，可以产生单线态氧，且合成方法简单、具有很好的水溶性和光稳定性，对可见光有较宽泛的吸收和较强的吸收能力，可以将硫醚基团选择性氧化生成亚砜基团。

技术领域

本申请涉及有机材料技术领域，特别是涉及一种有机光敏剂及其制备方法和用途。

背景技术

光能作为一种取之不尽用之不竭的清洁能源，随着社会发展，对于如何利用光能的研究越发深入。可见光催化有机反应可以利用光能，并且相对于热化学反应条件更加温和、反应体系更加简单，成为了有机合成方法的热门研究领域。

在光催化领域，单线态氧(¹O₂)被认为是具有温和氧化能力的活性物种。基态氧分子吸收光直接产生单线态氧是不可能的，跃迁高度禁阻，可以通过光敏化法、微波放电法和化学方法得到。其中，光敏化法就是在光敏化剂作用下对基态氧进行辐照。常用的光敏化剂是一种荧光性染料(如荧光黄、亚甲基蓝、叶绿素等)，可表示为：

敏化剂----hv---敏化剂T1

敏化剂T1+3O₂----能量传递---敏化剂+1O₂。

但有机染料光敏剂的实际应用受到了贵金属、有毒元素难以回收利用等弊端的限制。

因此，开发新型高效的光敏剂仍然是一个研究难点，解决这一难题对光催化技术的发展具有十分重要的意义。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明的第一个目的为提供一种有机光敏剂；本发明的第二个目的为提供上述有机光敏剂的制备方法；本发明的第三个目的为提供上述有机光敏剂的用途。本申请提供的有机光敏剂，可以产生单线态氧，且合成方法简单、具有很好的水溶性和光稳定性，对可见光有较宽泛的吸收和较强的吸收能力，可以将硫醚基团选择性氧化生成亚砜基团。

本发明提供的技术方案如下：

一种具有式(I)结构的有机光敏剂，

其中，X为Cl或Br。

上述有机光敏剂的制备方法，包括以下步骤：

1)将式(II)结构的化合物与1,4-二(溴甲基)苯、NH₄PF₆反应，得到式(III)结构的化合物；

2)将式(III)结构的化合物与式(II)结构的化合物、NH₄PF₆、四丁基氯化铵或四丁基溴化铵反应，得到式(I)结构的化合物；

优选地，步骤1)中，将式(II)结构的化合物与1,4-二(溴甲基)苯在N，N-二甲基甲酰胺溶剂中加热搅拌回流24-36小时，然后将所得第一中间化合物在水溶液中与六氟磷酸铵反应2-4小时得到式(III)化合物。

优选地，步骤1)中，式(II)结构的化合物与1,4-二(溴甲基)苯在N，N-二甲基甲酰胺溶剂中，加热至90-110℃搅拌回流24-36小时，然后将所得第一中间化合物在水溶液中，加入六氟磷酸铵超声处理，然后静置2-4小时得到式(III)化合物。

优选地，步骤2)中，将式(III)结构的化合物、式(II)结构的化合物和四丁基碘化铵在乙腈溶剂中加热搅拌回流72-80小时得到粗产物；然后将粗产物溶解在水溶液中与六氟磷酸铵反应2-4小时得到第二中间化合物，第二中间化合物溶解于乙腈中与四丁基氯化铵或四丁基溴化铵反应2-4小时得到式(I)的氯盐或溴盐。