汪朝陽教授課題組在化學頂級期刊Angew Chem Int Ed發表論文

金沙app官网下载/學術動態 2020-02-22 17:23:41 来源:金沙app官网下载 點擊: 收藏本文

汪朝陽教授課題組在化學頂級期刊Angew Chem Int Ed發表論文

在廣東省功能分子重點實驗室開放課題資助下,金沙app官网下载汪朝陽教授課題組和華南理工大學江煥峰教授課題組合作完成的研究成果,爲基于二芳基乙烯骨架設計新型AIE分子提供了一種新思路。近日,相關結果發表在化學頂級期刊Angew Chem Int Ed(圖1DOI: 10.1002/anie.201914333)。文章的第一作者是金沙app官网下载碩士研究生王柏文。

1  Angew Chem Int Ed录用截圖

聚集誘導發光(AIE)現象被唐本忠院士課題組發現以來,因其克服了傳統發光物的聚集導致熒光猝滅(ACQ)效應,具有廣泛的應用前景而備受關注。目前,已發現的具有內在AIE效應的有機小分子,包括噻咯、四苯乙烯、三苯胺衍生物等類型。

相比之下,三取代烯烃型AIEgens的合成及设计一直是一个高挑战性而进展缓慢的课题。鉴于三取代乙烯类AIEgens具有重要的应用前景,近来不断有新的烃基三取代乙烯型AIEgens问世,但直接由杂原子p轨道构建共轭体系的三取代乙烯型AIEgens鲜有报道(圖2)。 

 

2  目前报道的三取代烯烃AIE分子类型

 

3  新型AIE分子的设计

 基于前期烯炔與含硫試劑的反應(ASC 2017, 359, 2961; OL 2018, 20, 4754; ACS SCE 2018, 6, 4147; GC 2019, 21, 3782),學院有機所汪朝陽教授團隊研究了亞磺酸鈉與1,1-二苯基乙烯的反应(圖3),在二苯基乙烯上引入硫醚基團可得到系列S-橋連的AIE化合物1,1-苯基乙烯基硫醚(DPVS),並且調控R基等可構建基于DPVSAIE分子庫。 

相較于以往采用I2/PPh3協同還原亞磺酸鈉的方法,直接采用氫碘酸作爲還原劑可大大減小反應副産物的量;而且,由此産生的氧化産物I2可继续作为内在的氧化剂循环反应,从而避免了使用外加氧化剂(圖4)。因此,該合成方法具有良好的綠色化學性質,提高了反應的實用性。

4  硫醚化反应机理

值得注意的是,該方法在較爲溫和的條件下就可合成一系列DPVS類化合物,其官能團兼容性好,操作方便,反應收率最高可達99%(表1)。尽管该硫醚化反应以自由基过程发生(圖4),當反應達到克級規模時,産率仍較高。 

1  底物适用范围

 進一步對所獲得的上述DPVS分子庫進行光學性能的考察,發現其中絕大部分DPVS化合物具有AIE效應(以3a为例,实验结果如圖5)。基于DPVS化合物的AIE性能,依據前期報道的相關方法[SNB 2016, 237, 865; ACA 2017, 976, 74; DAP 2017, 140, 47; DAP 2018, 149, 1; SAA 2019, 206, 632; DAP 2019, 162, 367; DAP 2019, 167, 164]DPVS分子可通過電荷轉移熒光猝滅機理初步應用于硝基芳香爆炸物(如PA)的荧光检测(圖5c)。

 

5  化合物3a的AIE现象及其检测PA滴定圖

本論文工作的完成,得到了學校學院各方面的協助和支持,特別是學院石光教授團隊許炳佳老師無私地在AIE性能測試方面提供了鼎力幫助。

 

 


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