[发明专利]一种基于噻吩并[3,4-b]噻吩的聚集诱导发光材料及制备方法和应用

说明书

本发明涉及一类红光聚集诱导发光材料，具体涉及一种基于噻吩并[3,4‑b]噻吩的聚集诱导发光材料及其制备方法和应用。该发光材料是以三苯胺和噻吩并[3,4‑b]噻吩为核心单元，用4‑(4‑(双(4‑甲氧基苯基)氨基)苯基)‑6‑甲硫基噻吩并[3,4‑b]噻吩‑2‑羧酸乙酯和1,4‑二甲基碘化吡啶盐合成(E)‑4‑(2‑(4‑(4‑(双(4‑甲氧基苯基)氨基)苯基)‑2‑(乙氧羰基)噻吩并[3,4‑b]噻吩‑6‑基)乙烯基)‑1‑甲基碘化吡啶盐，然后溶入丙酮，再加入六氟磷酸钾的水溶液，反应后制得该材料，该材料荧光发射位于近红外区，且荧光亮度较强，可作为红光材料应用在成像领域。

技术领域

本发明涉及一类红光聚集诱导发光材料，具体涉及一种基于噻吩并[3,4-b]噻吩的聚集诱导发光材料及制备方法和应用。

背景技术

近红外荧光成像(650nm)同可见光相比，由于其具有较低的自身荧光干扰，光损伤小，穿透能力强等优点已经被广泛应用于生物成像领域。因此出现了很多基于量子点，碳纳米材料，有机发光材料等的近红外成像材料。有机发光材料由于其具有较好的生物相容性，明确的分子结构，易于修饰，可降解等优点受到了广泛关注，因此开发一些高效的有机发光材料在生物成像等领域有很大的意义。

然而在实际应用中，有机分子仍有一些限制，比如发射波长较短，亮度低以及这些分子由于其具有较大的π-π共轭结构在生物体系，比如水中很容易出现聚集诱导淬灭(ACQ)，从而影响了其在生物方面的应用。聚集诱导发光(AIE)是唐本忠院士课题组在2001年提出的一种解决ACQ现象的有效方法。具有AIE性质的荧光团(AIEgens)在溶液中只会发出较弱的光或不发光的，但在聚集体或固体状态下由于分子内运动(RIM)的限制降低了以非辐射形式散发的能量，从而大大提高荧光强度。一些可以自由旋转的分子被用来赋予有机分子AIE特性，比如四苯乙烯(TPE)，三苯胺(TPA)等。虽然AIE分子可以显著提高分子的成像能力，但固有的扭曲结构破坏了共轭，导致吸收率较低。此外由于较低的能带间隙，近红外发光的有机分子随着发射波长的增加，荧光亮度也在不断降低。因此，设计一种新的基于三苯胺和噻吩并[3,4-b]噻吩的聚集诱导发光分子具有高亮度和近红外发光性质并将其应用于成像领域是本发明的宗旨。

发明内容

本发明的目的在于提供一种有机聚集诱导发光分子，以三苯胺和噻吩并[3,4-b]噻吩为核心单元，所制备的材料结构简单，水溶性好，可广泛应用于生物领域，其制备方法成熟，反应操作简单。吸收波长较长，在小极性环境下会发生聚集诱导发光，荧光发射位于近红外区，背景荧光干扰较小，且荧光亮度较强，是理想的生物成像分子。

为了达到上述目的，本发明采用了下列技术方案：

一种基于噻吩并[3,4-b]噻吩的聚集诱导发光材料，以三苯胺和噻吩并[3,4-b]噻吩为核心单元，其结构式为：

一种上述基于噻吩并[3,4-b]噻吩的聚集诱导发光材料的制备方法，包括以下步骤：

步骤1，将4-甲氧基-N-(4-甲氧基苯)-N-(4-(4,4,5,5,-四甲基-1,3,2-二氧杂硼喃)苯基)苯胺与4-溴-6-醛基噻吩并[3,4-b]噻吩-2-乙基甲酸酯溶于干燥的1,4-二氧六环，在氮气保护条件下依次加入Cs₂CO₃，双(三苯基膦)二氯化钯，加热回流反应，反应结束后，冷却至室温，用氟化钾溶液淬灭反应，旋除溶剂后萃取，收集有机相并干燥有机相，减压除去有机溶剂，粗产品柱层析得到红色固体4-(4-(双(4-甲氧基苯基)氨基)苯基)-6-甲硫基噻吩并[3,4-b]噻吩-2-羧酸乙酯；

步骤2，将碘甲烷和4-甲基吡啶溶于无水甲醇中，室温反应，反应结束后减压除去有机溶剂后正己烷洗涤得到淡黄色固体1,4-二甲基碘化吡啶盐；