新型螢光手性感測器的設計合成與套用

《新型螢光手性感測器的設計合成與套用》是依託四川大學，由高戈擔任項目負責人的面上項目。

基本介紹

• 中文名：新型螢光手性感測器的設計合成與套用
• 項目類別：面上項目
• 項目負責人：高戈
• 依託單位：四川大學

項目摘要

傳統的基於BINOL的螢光手性感測器利用BINOL既作手性骨架又作螢光源，因而存在螢光不強、波長短、靈敏度不高的問題。本申請摒棄這一傳統設計思路，擬以BINOL為手性源，二羰基硼結構為發光源，將BINOL骨架從二羰基硼結構的碳和硼兩個方向與其共軛相連，構建一類新型的、具有可調強螢光和手性微環境、高靈敏度、高選擇性的螢光手性感測器。探索不同取代基團對感測器分子螢光性質和手性微環境的影響，研究它們對手性羥基酸、胺基酸、氨基醇及其衍生物的識別作用，以獲得性能優異的螢光手性感測器。在此基礎之上，利用β-二羰基結構與金屬離子的強配位能力，構建新型的手性超分子配位聚合物，將有望形成一類新型的螢光手性分離材料。

結題摘要

本項目擬結合氟硼二羰基結構單元的高螢光量子產率和高環境敏感性與聯二萘酚（BINOL）的手性骨架開發一類新型的高靈敏度和選擇性的螢光手性感測器。但是，大量的嘗試表明既有的合成手段無法得到目標化合物。因此，我們致力於1,3-二羰基化合物的新的合成方法的探索，開發了基於新的偶聯脫羧策略的合成方法：α-羰基羧酸鉀與α-溴代酮在不需要過渡金屬催化的條件下即可脫羧偶聯得到1,3-二羰基化合物。此反應由自身產生的溴離子催化，反應條件中性，底物普適性好，只產生無機鹽和二氧化碳廢棄物，具有很好的套用前景。為了降低反應溫度使反應更加溫和，通過進一步深入探索，我們使用碳酸鉀輔助偶聯，氫氧化鉀水解，首次成功實現了α-羰基羧酸甲酯與α-溴代酮在室溫條件下的偶聯脫羧反應，高區域選擇性地合成1,2-和1,3-二羰基化合物。與此同時，我們研究了小分子1,3-二羰基化合物及其氟硼配合物的螢光性質，發現了有趣的壓制變色、多形態螢光發射、AIE及酸鹼感應等性質。此外，我們開展了基於咪唑鎓和方酸菁結構單元的螢光材料的合成研究，開發出優秀的陰離子和陽離子螢光識別主體分子，以及優秀的固體螢光摻雜材料，為今後的研究工作奠定了基礎。