多芳基并环氮杂氟硼二吡咯分子设计合成及性质研究

摘要

AzaBODIPY染料具有吸收和发射较长、光稳性好、半峰宽窄、摩尔消光系数大等特点，在生物分析领域具有广阔的应用前景，已经成为近年来光功能材料研究的热点。目前，吸收波长在700nm以上的近红外染料还很有限，因此，开发更长波长，甚至是800nm以上的染料仍然是一个具有挑战性的和实际应用意义的课题。本文研究了多芳并环的azaBODIPY的设计合成及光谱性质，azaBODIPY的溴化、光谱性质及单线态氧性质。这些化合物通过核磁、高分辨质谱、单晶衍射、吸收、发射等进行了表征。
　　本研究主要内容包括：⑴从芳香醛和酮出发，合成经过四步合成azaBODIPY母体1a-d。经过一系列修饰，首次成功地将菲环、螺环等大芳香环引入到azaBODIPY母核上，形成一系列新型大芳香并环 azaBODIPY,使得吸收波长红移了100-200 nm。首先，在1a的基础上溴化，Suzuki偶联反应，后利用碳氢键活化反应或氧化偶联分别得到 a/β-菲并azaBODIPY4和3，两者的荧光发射分别达到了745nm和797nm，其中4的荧光量子产率达到0.35远远高于3a。其次用1b经Suzuki偶联反应，后经过氧化偶联/碳氢键活化得到一系列β-菲并azaBODIPY3b-e,荧光发射在740-771 nm，并发现菲环上R基位吸电子基团时可导致荧光增强。最后，利用1b-d，经上述反应得到一系列螺环并Aza-BODIPY3f-i,其中3i的紫外吸收可达到872nm。⑵根据azaBODIPY上取代基不同，选择性的将溴原子按顺序依次引入到吡咯上、苯环的不同位置上或萘环的α位上得到一系列不同位置溴化的产物。然后对这些产物的单线态氧性质进行研究，实验发现，3,5位苯环的邻位溴原子对单线态氧的影响很大，甚至比某些2,6位含溴的azaBODIPY还要大，其他位置上多溴对单线态氧的影响较小。

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第一章 前言

1.1 Aza-BODIPY类荧光染料概述

1.2 光动力疗法PDT的基本原理

1.3 近红外AzaBODIPY国内外研究进展

1.4归纳总结

第二章 并环azaBODIPY的合成

2.1 引言

2.2 实验结果与讨论

2. 3 实验部分

2. 6本章小结

附表

附单晶图

附图

第三章AzaBODIPY的溴化

3.1 引言

3.2 实验结果与讨论

3. 3 实验部分

3. 6本章小结

附表

附单晶图

附DPBF降解图

附图

参考文献

致谢