meso位芘取代氟硼二吡咯衍生物的合成与性质研究
氟硼二吡咯（BODIPY）类染料以其优异的光学性质和化学稳定性，成为近年来人们广泛研究的荧光染料之一。然而，未经修饰的BODIPY染料单线态氧量子产率不高、水溶性差且吸收位于短波长区，在光敏氧化反应和光动力疗法的应用中受限。针对以上缺点，本文首先合成了两种meso位芘取代的BODIPY，研究其光谱学性质并以其为母体进行了结构修饰，对得到的新型BODIPY衍生物进行了光物理、光化学性质的表征，研究发现： 母体BDP-1和BDP-2的吸收光谱受溶剂极性影响不大，BDP-2的最大发射波长随溶剂的极性增大向长波方向移动。两种母体的Φf均随溶剂极性增大而减小，BDP-1相比BDP-2有着较高的Φf。两种衍生物均可以产生 1O2，在n-Hex和EtOH中，BDP-1与BDP-2的 1O2产生能力相当，在Diox和DCM中，BDP-2的 1O2产生能力远强于BDP-1。 为提升染料的 1O2产生能力，对BDP-1和BDP-2进行进一步结构修饰，得到4种BODIPY二聚体和两种碘代BODIPY。二聚体中2-2的吸收峰红移最为明显，1-2、2-1和2-2的最大发射波长和发射谱形受溶剂极性影响较大。碘代产物BDP-I1和BDP-I2较二聚体吸收红移更多，吸收光谱和发射光谱受溶剂极性影响较小。与各自母体相比，6种衍生物的Φf均显著降低，溶剂极性增大则会进一步猝灭荧光。所有衍生物均表现出较高的 1O2产生能力，在DCM中光敏氧化活性大小顺序为：BDP-I2＞BDP-I1＞1-2＞BDP-2＞1-1＞2-2＞BDP-1＞2-1。 针对水溶性差、吸收峰未在光疗窗口的缺点，以BDP-1 为母体，经由Knoevenagel缩合反应得到一系列新型BODIPY衍生物。BDP-A2、BDP-B2、BDP-C2、BDP-D1以及BDP-D2的最大吸收波长进入了光疗窗口。BDP-D2的最大吸收波长和发射波长红移最多，分别达到707 nm和767 nm。BDP-C1和BDP-C2的Фf由母体的0.78分别降低至0.67和0.44，BDP-D1和BDP-D2则分别降低至 0.32 和 0.13。经水解反应和季铵化反应得到的水溶性染料BDP-B1-COOH、BDP-D1-I和BDP-D2-I在水溶液中都存在着聚集行为。
氟硼二吡咯衍生物;meso位芘;光谱学性质;结构修饰;光化学性质
河北科技师范学院
硕士
化学;有机化学
牛奎
2020
中文
TQ617.3
2021-08-15（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）