《新型BODIPY-茚酮類近紅外螢光染料的合成與光物理性質研究》是依託河南師範大學，由李曉川擔任項目負責人的面上項目。
基本介紹
- 中文名：新型BODIPY-茚酮類近紅外螢光染料的合成與光物理性質研究
- 項目類別：面上項目
- 項目負責人：李曉川
- 依託單位：河南師範大學
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
本項目旨在設計合成一系列基於BODIPY與茚酮類化合物縮合與成環的新型近紅外發射的BODIPY衍生物。通過推拉電子基團的引入來調節分子內電荷的分布以實現BODIPY母體發射波長的紅移。分子設計分四個系列：（1）BODIPY分子中的醛基與茚酮類化合物縮合後的產物；（2）BODIPY3-位的甲基與茚酮的羰基反應而成環的產物，剛性的分子骨架有利於螢光量子效率的提高；（3）對稱與不對稱的BODIPY-茚酮衍生物的合成；（4）以芳香體系取代前三個系列的BODIPY衍生物中的氟原子，最佳化並構建高螢光量子效率，近紅外發射的螢光染料。通過實驗測試遴選發光效率高、近紅外發射、光敏性高、光穩定性好的化合物。對所設計的分子在Material Studio軟體平台上進行量子計算。探索這類化合物結構與物理性質之間的規律性。結合分子模擬計算結果解釋其中的規律性。
結題摘要
螢光染料的持續迅猛發展得益於科學工作者們在生物、化學、材料領域的廣泛套用。氟硼螢光染料經化學修飾已經極大的提高了染料的光化學穩定性，而且具有較高的摩爾吸光係數和螢光量子效率。BODIPY是氟硼螢光染料的典型代表。本項目通過BODIPY與茚酮的縮合併在分子內構建剛性的七圓環的系列氟硼螢光染料，完成結構表征。通過化學修飾來調控分子的發射波長，構建高效發光的氟硼螢光染料。項目設計主要包含以下幾個方面的研究工作（1） BODIPY與1,3-茚二酮和3-(二氰基甲基)茚-1-酮的縮合產物及其性質研究；（2）縮合產物分子內成環構建七圓環，分子恢復剛性同時發射波長紅移至黃光區域；（3）通過Sonogashira偶聯反應擴展分子共軛體系，調控分子的發射波長；（4）在BODIPY分子兩側構建對稱的含茚的剛性七圓環衍生物,發射波長同時紅移至630nm；（5）BOPHY與3-（二氰基甲基）茚-1-酮的縮合構建分子內七圓環衍生物，研究類似BODIPY產物在縮合與成環反應及其光譜性質；（6） BODIPY與苯乙酮的羥醛縮合反應研究。在BODIPY與3-(二氰基甲基)茚-1-酮的縮合成環產物中引入萘醯亞胺大共軛基團及其對發射波長的影響；在成環產物的甲基處縮合硫雜冠醚，構建了一個Hg2+螢光化學感測器。在MaterialsStudio計算平台上對合成了分子進行分子結構的最佳化模擬，探索化合結構與性質之間的規律。通過項目的研究，建立起了一套具有新型氟硼染料結構體系的螢光染料。
