[发明专利]一种双噻吩-双香豆素基BODIPY类近红外荧光染料及其制备方法

说明书

本发明涉及一种双噻吩‑双香豆素基BODIPY类近红外荧光染料及其制备方法，通过如下方法实现：双碘代BODIPY衍生物(I)与7‑(N，N二乙基胺基)香豆素‑3‑甲醛发生Knoevenagel缩合反应得到3，5‑双香豆素基BODIPY衍生物(II)，再用3，5‑双香豆素基BODIPY衍生物(II)与2‑乙炔噻吩发生Sonogashira偶联反应得到双噻吩‑双香豆素基BODIPY衍生物(III)。该制备方法反应步骤简单、反应条件温和、选择性较好。该类荧光染料具有高的摩尔消光系数(大于3.0×10⁵cm^‑1mol^‑1L)、大的斯托克斯位移和良好的光稳定性等优异的光物理性能。其最强电子吸收光谱红移至770nm、最大荧光发射波长818nm，在光学成像、荧光标识、肿瘤诊断、军事侦察、红外伪装、有机光伏材料等领域具有良好的应用前景。

技术领域

本发明属于有机化合物合成、功能性荧光染料和精细化工技术领域，具体涉及一种双噻吩-双香豆素基BODIPY类近红外荧光染料及其制备方法。

背景技术

因为近红外光具有在传播过程中受到的干扰小、对物质透过性好，特别是在该光谱区，生物分子自身的吸收和荧光最小，并且随波长的增加，可以避免生物体散射光以及自荧光对检测结果造成的偏差影响，散射干扰也大为减少，且对组织细胞渗透性强等优点。近年来，近红外染料分子在光学成像、肿瘤诊断、军事侦察、红外伪装、非线性光学材料和荧光标识等多个领域发挥着显著作用。因此，对BODIPY染料的研究倾向于合成长波长的近红外染料。

为了调节BODIPY类化合物的吸收波长和发射波长，通过在BODIPY核心周边位置引入不同取代基合成具有不同激发和发射波长的近红外荧光染料已引起了国内外研究者广泛的关注。BODIPY母体2，6位上有取代基时对BODIPY化合物的光谱影响较大，在这两个位置上的炔基取代会明显增大染料的最大吸收和发射波长；BODIPY分子母核3，5位的甲基同样具有一定的化学活性，可与芳香醛发生Knoevenagel缩合反应。因此在BODIPY分子2，3，5，6位引入不同类型的共轭基团，与BODIPY主体形成较大的共轭体系不仅可以保持BODIPY刚性，还可以扩展π共轭体系及增加分子的平面性，导致吸收光谱和发射光谱移向更长波长，为合成BODIPY类近红外荧光染料提供了理论基础。

香豆素类染料是一类双键旋转受阻抑的肉桂酸内酯类化合物，具有荧光量子产率高和Stokes位移大，色光鲜艳，荧光强等特点，因具有许多生理活性而广受重视。噻吩是具有五元杂环结构的芳香型化合物，环境稳定性好，具有良好的光学、电学性质，其较高的电子云密度能够降低其最高占有轨道(HOMO)能级。

基于BODIPY类荧光染料母体的易修饰性、香豆素类衍生物的优异的光物理性质以及噻吩优越的光电性质，通过Knoevenagel缩合、Sonogashira偶联反应合成一种双噻吩-双香豆素基BODIPY类近红外荧光染料，避免了大多数近红外氟硼二吡咯类染料合成步骤多、反应不成熟、选择性低等问题。另外，鉴于近红外荧光染料在光学成像、肿瘤诊断、军事侦察、红外伪装、非线性光学材料和荧光标识等领域的重要的作用，因此合成新型的近红外荧光有机染料分子具有重要的科学意义和应用价值。

发明内容

发明目的：针对现有技术中存在的不足，本发明的目的是提供一种双噻吩-双香豆素基BODIPY类近红外荧光染料及其制备方法。

技术方案：为了实现上述发明目的，本发明采用的技术方案为：

本发明的一种双噻吩-双香豆素基BODIPY类近红外荧光染料及其制备方法，其特征在于该近红外荧光染料具有如下式(III)所示结构式：

一种双噻吩-双香豆素基BODIPY类近红外荧光染料及其制备方法，步骤如下：