新型meso位芘取代氟硼二吡咯衍生物的合成及光敏活性
2020-09-21杨小松邹遥海梁力曼
合成化学 2020年9期
杨小松, 邹遥海, 梁力曼, 孟 迪, 彭 飞, 牛 奎*
(1. 河北科技师范学院 a. 化学工程学院; b. 分析测试中心,河北 秦皇岛 066004)
单线态氧(1O2)作为一种处于最低激发态的分子氧,具有较高的能量和很强的亲电性,可参与烯烃的加成、Diels-Alder环加成以及杂原子化合物的氧化等反应,且反应具有条件温和、位点选择性强和副反应少的特点[1-3]。此外,1O2有着更为经济和洁净的来源,即在光敏化剂的作用下对基态氧进行辐照即可产生。因此,利用太阳辐射光作为能量来源,以染料敏化过程中产生的1O2作为活性氧物种,能够实现有机氧化反应过程中的低能耗和无重金属排放,符合环境友好性和能源利用可持续性的两大绿色化学理念。
氟硼二吡咯(BODIPY)荧光染料具有高摩尔消光系数、高荧光量子产率、大的斯托克斯位移以及良好的光和化学稳定性,近年来在染料敏化太阳能电池[4]、DNA标记和测序[5]、荧光探针[6]以及癌症的光动力疗法(PDT)[7]等领域的应用备受关注。无取代的BODIPY呈平面结构,在光辐射下不易产生激发三重态,因此其1O2的生成效率极低。在BODIPY母体结构的meso位引入电子给体是获得BODIPY三重态光敏剂的重要方式,组装的电子给-受体复合物中存在光诱导电子转移(PET)或分子内电荷转移(ICT),转移后的电荷复合(CR)过程可以大幅提升染料的三重态生成几率[8-9]。提高BODIPY染料光敏活性的另一典型途径是用卤素原子对BODIPY的分子结构进行修饰,借助重原子效应促进染料分子由激发单重态至三重态的系间窜越(ISC),进而增大BODIPY的1O2量子产率。……
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