一种三苯胺-氟化硼络合二甲基吡咯甲川衍生物有机染料及其制备方法
【技术领域】：
[0001] 本发明涉及一种三苯胺取代的氟化硼络合二吡咯甲川（BODIPY)衍生物荧光染料 及其制备方法，该类衍生物可广泛应用于生命科学、分析化学、环境能源科学等领域，尤其 可作为近红外荧光染料和有机太阳能电池材料。
【背景技术】：
[0002] 氟化硼络合二吡咯甲川（BODIPY)具有较高的光稳定性和较强的光谱吸收，并且 不易受到溶剂极性和酸碱性的影响，是目前受到广泛重视的一类新型荧光染料。不同取代 基及不同位置取代会直接影响该类染料的光电性能，在BODIPY母体结构上引入羟基、磺酸 基、羧基等活性基团会改变BODIPY母体的反应活性，提高应用价值。所以合成这些具有特 定活性基团的衍生物是这类荧光染料在生命科学、分析化学及环境能源等领域进一步应用 的基础。
[0003] 据文献报道，近几年人们对BODIPY母体不同位点上取代以及衍生物分子空间结 构对其光电性能的影响比较关注，但要实际应用还有相当长的路要走。首先要解决的就是 BODIPY类染料合成产率低的问题，这是由于吡咯环存在着自身聚合和酸催化分解等问题， 当引入某些官能团时，反应条件的控制、后处理过程的简化就显得非常关键。
[0004] 本发明设计合成了一种具有新颖结构的BODIPY衍生物，并对其合成方法进行优 化，提高了 BODIPY类染料合成产率，有效改善了 BODIPY类染料的性能。
【发明内容】
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[0005] 本发明的目的是提供一种三苯胺-氟化硼二吡咯甲川衍生物有机染料，其具有新 颖的分子结构、高稳定性及良好的光电性能。
[0006] 本发明的另一个目的是提供该类三苯胺-氟化硼络合二吡咯甲川衍生物有机染 料的制备方法，该方法反应条件温和，产物纯化简单，产率高，并且具有普适性。
[0007] 为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：
[0008] -种三苯胺-氟化硼络合二吡咯甲川衍生物有机染料，具有通式I的化学结构：
[0009]
【主权项】
1. 一种三苯胺-氟化硼络合二吡咯甲川衍生物有机染料，其特征在于，具有通式I的化 学结构：
其中，n为1-30的自然数。
2. 如权利要求1所述的一种三苯胺-氟化硼络合二吡咯甲川衍生物有机染料的制备方 法，其特征在于，包括以下步骤： (1) 卤代三苯胺与P〇Cl3和二甲基甲酰胺反应，通过控制POC13和二甲基甲酰胺的比例， 分别得到中间体1和2,其结构为：
(2) 中间体1、2分别与吡咯在催化剂的催化下进行反应，得到中间体3、4,其结构式 为：
(3) 中间体3、4通过氧化剂氧化，再与三氟化硼-乙醚反应，得到目标分子染料II、111， 其结构式为：
(4)目标分子II、III与2-辛基-5-(三丁基锡基）噻吩反应得到目标分子染料IV、V，其 结构式为：
3. 如权利要求2所述的一种三苯胺-氟化硼络合二吡咯甲川衍生物有机染料的制备方 法，其特征在于，步骤（2)、步骤（3)和步骤（4)中，所述反应的反应介质为二甲基甲酰胺、乙 醇、二氯甲烷、乙醚、石油醚、乙酸乙酯的一种或几种混合。
4. 如权利要求2所述的一种三苯胺-氟化硼络合二吡咯甲川衍生物有机染料的制备方 法，其特征在于，步骤（2)中所述催化剂为InCl3、三氟乙酸、？(1(??113)2(：1 2，？(1(??113)4的任意 一种。
5. 如权利要求2所述的一种三苯胺-氟化硼络合二吡咯甲川衍生物有机染料的制备方 法，其特征在于，步骤（3)中所述氧化剂为四氯苯醌或2, 3-二氯-5, 6-二氰对苯醌。
6. 如权利要求2所述的一种三苯胺-氟化硼络合二吡咯甲川衍生物有机染料的制备 方法，其特征在于，步骤（1)中，合成中间体1的反应中，P0C13和二甲基甲酰胺的摩尔比为
7. 如权利要求2所述的一种三苯胺-氟化硼络合二吡咯甲川衍生物有机染料的制备 方法，其特征在于，步骤（1)中，合成中间体2的反应中，P0C13和二甲基甲酰胺的摩尔比为 1:2-1:10。
8. 如权利要求2所述的一种三苯胺-氟化硼络合二吡咯甲川衍生物有机染料的制备方 法，其特征在于，步骤（4)中，所述反应的反应温度为50-120°C，反应时间为8-48h。
【专利摘要】本发明公开了一种三苯胺-氟 化硼络合二吡咯甲川(BODIPY)衍生物有机染料及其制备方法。它由含三苯胺的醛类化合物在催化剂催化作用下与吡咯反应，合成联吡咯甲烷，再进一步氧 化、氟硼化得到三苯胺类BODIPY衍生物，通式见结构式Ⅰ。该类三苯胺-氟化硼络合二吡咯甲川衍生物的斯托克斯位移值达到180-238nm，其荧光发 射峰位于700-800nm的近红外区。该类化合物合成方法简单，反应易于控制，产率高，具有普遍适用性，使得BODIPY染料可以高效合成，并可被广泛 应用于生命科学、分析化学、环境能源科学等领域，尤其可用作近红外荧光染料和有机太阳能电池材料。
【IPC分类】C09K11-06, C09B23-10, C09B23-04, C07F5-02
【公开号】CN104559286
【申请号】CN201410823230
【发明人】赵鸿斌, 韩利芬, 王帮应, 廖俊旭, 张文涛, 周伟男, 彭敏, 萧晓君
【申请人】东莞理工学院
【公开日】2015年4月29日
【申请日】2014年12月23日