李 瑞, 費(fèi)雯雯, 李丹丹, 吳杰穎, 田玉鵬
(安徽大學(xué) 化學(xué)化工學(xué)院,安徽 合肥 230039)
三苯胺結(jié)構(gòu)具有很好的給電子性、較高的空穴遷移率和較低的電離勢,是一種很好的空穴傳輸材料,近年來受到了科學(xué)家廣泛的關(guān)注[1~ 5]。與其它化合物相比,苯乙二烯基化合物具有較低的激發(fā)能量,較好的光學(xué)性質(zhì),結(jié)構(gòu)中的多醚氧鏈可以增加化合物的水溶性和脂溶性。
本文以三苯胺和對苯二酚為原料,經(jīng)取代、甲?;蚖ittig等反應(yīng)合成了一種新型的D-π-D′-π-D型帶有多醚氧鏈的苯乙二烯三苯胺類化合物——4,4′-【(1E,1E′)-{2,5-雙[2-(2-甲氧基乙氧基)乙氧基]1,4-亞苯基}雙(乙烯2,1-取代基)】雙(N,N-二苯基)苯胺(1, Scheme 1),以期得到光學(xué)性質(zhì)良好,且具有生物相容性的新型化合物,為新材料的研發(fā)提供實(shí)驗(yàn)依據(jù)。1和中間體的結(jié)構(gòu)經(jīng)1H NMR, IR和ESI-MS表征。用UV-Vis和熒光光譜研究了1的光學(xué)性質(zhì)。結(jié)果表明:1的λmax位于300 nm和420 nm; 1在低極性溶劑中的熒光發(fā)射峰為雙峰。
Scheme1
TU-1901型雙光束紫外可見分光光度計(jì);FT2500 型熒光儀;Bruker 400 Ultrashield 型核磁共振儀(DMSO-d6為溶劑,TMS為內(nèi)標(biāo));Nicolet FT-IR-870SX 型紅外光譜儀(KBr壓片);Micromass Auto Spec Ultima TOF 型質(zhì)譜儀。
2[6],3[6]與5[7]按文獻(xiàn)方法合成;其余所用試劑均為化學(xué)純或分析純,直接使用或按標(biāo)準(zhǔn)方法純化。
(1) 1,4-二(氯甲基)-2,5-二[2-(甲氧基乙氧基)乙氧基]苯(4)的合成
在圓底燒瓶中加入36.20 g(15.07 mmol),三苯基膦7.91 g(30.14 mmol)和乙醇100 mL,攪拌使其完全溶解;回流反應(yīng)72 h。濃縮反應(yīng)液,殘余物用乙酸乙酯洗滌,經(jīng)乙醇重結(jié)晶得白色粉末412.56 g,收率89%。
(2)1的合成
在石英研缽中依次加入49.36 g(10 mmol)和55.74 g(20 mmol),研磨均勻;加入叔丁醇鉀4.49 g(40 mmol ),研磨至終點(diǎn)(TLC跟蹤)。用CH2Cl2(3×30 mL)萃取,合并萃取液,用無水硫酸鎂干燥,濃縮后經(jīng)硅膠柱層析[洗脫劑:A=V(石油醚) ∶V(乙酸乙酯 )=50 ∶1]純化得黃色固體14.64 g,收率59 %;1H NMRδ: 7.517~7.01(m, 32H), 4.25~4.24(t, 4H), 3.90~3.87(t, 4H), 3.72~3.70(t, 4H), 3.64~3.51(t, 4H), 3.26(s, 6H); IRν: 3 044, 1 515 cm-1; ESI-MSm/z: 853.42[M+]。
(1) UV-Vis
λ/nm圖 1 1的UV-Vis譜圖*Figure 1 UV-Vis spectra of 1*c 1.0×10-5 mol·L-1
溶劑甲苯乙酸乙酯乙醇DMFλmax/nm423, 304418, 303417, 299424, 303
λ/nm圖 2 1的熒光發(fā)射譜圖*Figure 2 Fluorescence emission spectra of 1*激發(fā)波長420 nm, c 1.0×10-5 mol·L-1
溶劑甲苯乙酸乙酯乙醇DMFλem/nm482, 508478484497
1的UV-Vis譜圖見圖1。從圖1可以看出,1在300 nm和420 nm有較強(qiáng)的吸收峰,分別對應(yīng)三苯胺和整個分子的π-π*電子躍遷。隨著溶劑極性的增加,其吸收波長略有紅移,說明1沒有明顯的溶劑化顯色效應(yīng)[7]。
(2) 熒光光譜
考察了溶劑對1的熒光發(fā)射光譜的影響,結(jié)果見圖2。由圖2可見,由于在低極性溶劑中能顯現(xiàn)分子的精細(xì)結(jié)構(gòu),1在非極性溶劑苯中產(chǎn)生雙峰現(xiàn)象[8]。
合成了新型D-π-D′-π-D結(jié)構(gòu)的苯乙二烯三苯胺類化合物——4,4′-【(1E,1E′)-{2,5-雙[2-(2-甲氧基乙氧基)乙氧基]1,4-亞苯基}雙(乙烯2,1-取代基)】雙(N,N-二苯基)苯胺(1),初步研究結(jié)果表明,1具有良好的光學(xué)性質(zhì)。由于多醚鏈的引入增加了1的生物相容性,有望在生物醫(yī)學(xué)方面得到應(yīng)用,該方面的工作有待于進(jìn)一步的研究。
[1] Laurent P, Olivier M, Claudine K,etal. Enhanced two-photon absorption with novel octupolar propeller-shaped fluorophores derived from triphenylamine[J].Org Lett,2004,6(1):47-50.
[2] Wei P, Bi X D, Wu Z,etal. Synthesis of triphenylamine-cored dendritic two-photon absorbing chromophores[J].Org Lett,2005,7(15):3199-3202.
[3] Li Q Q, Lu L L, Zhong C.etal. New indole-based metal-free organic dyes for dye-sensitized solar cells[J].J Phys Chem B,2009,113:14588-14595.
[4] Wang G, Pu K Y, Zhang X H,etal. Star-shaped glycosylated conjugated oligomer for two-photon fluorescence imaging of live cells[J].Chem Mater,2011,23:4428-4434.
[5] 葛夢媛,趙鑫,嚴(yán)秋鈁,等. 新型三苯胺衍生物的合成及光譜和電化學(xué)性能[J].合成化學(xué),2012,19(3):231-235.
[6] Berthold W, Dai L M, Albert W M. Novel poly (p-phenylene vinylene) derivatives witholigo(ethylene oxide) side chains:Synthesis and pattern formation[J].Chemistry of materials,1999,11:704-711.
[7] 張志文,潘瑞龍,吳杰穎. 新型喹啉類衍生物的合成及其光學(xué)性質(zhì)[J].合成化學(xué),2013,21(6):692-694.
[8] WU S K. The problem on photophysics and potochemistry of orgaic compounds possessing ability of fluorescence emission[J].Progress In Chemistry,2005,17(1):15-39.
[9] Hu Z J, Zhang R L, Sun P P,etal. Three asymmetrical conjugated D-π-D′ sulfur-containing chromophores with a focus on two-photon absorption[J].Australian Journal of Chemistry,2011,64:174-179.