[0036] 下面通过具体实施方式对本发明作进一步详细说明,但本领域技术人员将会理解,下列实施例仅用于说明本发明,而不应视为限定本发明的范围。
[0037] 本发明中使用的主要仪器和药品如下:
[0038] PF-101S集热式恒温加热搅拌器(巩义市予华仪器有限责任公司);旋转蒸发器RE-52A(上海亚荣生化仪器厂);红外光谱IR用Nicolet FT-IR-870SX红外分析仪测定(KBr压片)测定;TU-1901双光束紫外可见分光光度计(北京普析通用仪器有限责任公司);HITACHI F-7000荧光光谱仪(Fluorescence spectrophotometer);1H、13C-NMR谱用Bruker400 Ultra-shield核磁共振仪测定;元素分析数据从Perkin Elmer 240B型自动元素分析仪上获得。
[0039] 8-羟基喹哪啶(98%),分析纯,萨恩化学技术(上海)有限公司;其他试剂均为分析纯。
[0040] 实施例1
[0041] 4-(1-1,2,4-三唑基)苯甲醛(中间体Ⅰ)的合成:
[0042] 向装有磁子的250mL三口烧瓶中加入6.91g(100mmol)三氮唑、14.86g(107.5mmol)碳酸钾和80mL DMSO,搅拌下逐滴加入5滴Aliquat336,升温至90℃后维持5min;再向烧瓶中缓慢滴加12.9mL对氟苯甲醛(120mmol),80℃下搅拌24h后停止反应。趁热过滤,将滤液倒入500mL冰水中,搅拌,有大量固体析出,静置分层,抽滤,得白色絮状固体13.03g,收率
75.2%,m.p.150~151℃。1H NMR(400MHz,DMSO-d6,TMS)δ(ppm):10.62(s,1H),9.53(s,1H),
8.31(s,1H),8.17(s,2H),8.12(s,2H)。
[0043] (E)-2-[2-(4-(1-1,2,4-三唑基)苯基)乙烯基]-8-乙酰氧基喹啉(中间体Ⅱ)的合成:
[0044] 称取5.73g(36mmol)2-甲基-8-羟基喹啉、5.19g(30mmol)4-(1-1,2,4-三唑基)苯甲醛和100mL乙酸酐,加入250mL圆底烧瓶中,常温下使反应物完全溶解,再移至磁力加热搅拌器中。升温至145℃,加热回流,TLC跟踪。反应5h后,停止反应,冷却静置,反应液中有大量黄色固体析出,常压抽滤,固体水洗三次,烘干,乙腈重结晶,得黄褐色絮状产物5.31g,收率49.71%,m.p.191-192。1H NMR(400MHz,DMSO-d6,TMS)δ(ppm):9.38(s,1H),8.43(d,J=
8.8Hz,1H),8.28(s,1H),7.95(s,4H),7.93-7.84(m,4H),7.61-7.49(m,4H),2.52(s,3H)。
[0045] (E)-2-[2-(4-(1-1,2,4-三唑基)苯基)乙烯基]-8-羟基喹啉(配体L)的合成:
[0046] 将(E)–2-[2-(4-(1,2,4-三唑基)苯基)乙烯基]-8-乙酰氧基喹啉2.13g(6mmol)溶于30mL吡啶,升温至130℃,冷凝回流30min后,然后向反应瓶中加入10mL蒸馏水,继续反应,做TLC跟踪。反应5h后,停止反应,冷却,静置,有浅黄色固体析出。抽滤,固体水洗三次。烘干,用乙醇重结晶,得浅黄色晶体1.02g,收率54.0%,m.p.193~194℃。IR(KBr,cm-1)v:3411(w,OH),3095,3047(m,=C-H,Ar-H),1638(m,CH=CH),1619(m,CH=N),1562~1463(s,ArH),962(s,=C-H);1H NMR(400MHz,DMSO-d6,TMS)δ(ppm):9.58(s,1H),9.37(s,1H),8.31(d,J=8.6Hz,1H),8.27(s,1H),8.19(d,J=16.2Hz,1H),7.96(d,J=8.7Hz,2H),7.90(d,J=8.7Hz,2H),7.79(d,J=8.6Hz,1H),7.56(d,J=16.2Hz,1H),7.43-7.34(m,2H),7.10(dd,J=7.1,1.7Hz,1H);13C-NMR(100MHz,DMSO-d6,TMS)δ(ppm):112.63,119.48,121.50,126.41,126.83,127.19,128.12,128.92,130.55,134.13,135.25,136.23,138.10,144.40,
153.20,154.46,157.11;Elemental Anal.Calcd for C19H14N4O:C 72.60,H4.49,N 17.82;
Found:C 72.73,H 5.63,N 17.79。
[0047] 配合物TM的合成:
[0048] 250mL圆底烧瓶中加入0.31g(1mmol)配体L,用130mL CH3CN使其溶解,搅拌下缓慢滴入0.13g(0.6mmol)Cu(CH3COO)2·2H2O的CH3OH溶液10mL,立即有橙色浑浊出现。升温至90℃,反应液颜色逐渐变深,冷凝回流3h,停止反应,静置一夜,抽滤,用四氢呋喃和无水甲醇各洗涤一次,烘干,得橙红色粉末状固体0.31g,收率45.59%,m.p.﹥300℃。IR(KBr,cm-1)v:3090,3042(m,=C-H,Ar-H),1632(m,CH=CH),1614(m,CH=N),1520~1435(s,ArH),962(s,=C-H),617(s,Cu-O),480(s,Cu-N);1H NMR(400MHz,DMSO-d6)δ(ppm):9.38(s,2H),8.68(d,J=15.9Hz,2H),8.42(s,2H),8.27(s,2H),8.20(d,J=8.7Hz,2H),7.94(d,J=3.7Hz,8H),
7.83(d,J=15.6Hz,2H),7.49(s,2H),7.03(s,2H)。
[0049] 在本发明配体的合成过程中,采用先加三氮唑、碳酸钾和DMSO,搅拌下逐滴加入Aliquat 336,升温至90℃后维持5min;再向烧瓶中缓慢滴加对氟苯甲醛,80℃下搅拌反应,反应时间可以缩短且产率得到提高。在配体与金属离子反应时,应将配体和金属离子须全部溶解于各自的溶剂中再混合,可使反应顺利进行。
[0050] 由图1可以看出,配体中羟基氢原子离去,以氧负离子参与形成铜配合物。与配体相比,在配合物中各氢原子的化学位移均有不同程度的增加(向低场移动),其中与喹啉片段相连一侧双键上的氢原子,其化学位移从配体中的8.314ppm增加到配合物的8.702ppm;在喹啉片段中,配体中3位氢原子的化学位移在7.569~7.528ppm,而在配合物中其化学位移则向低场移动了8.210~8.189ppm。
[0051] 配体L在不同溶剂中的紫外-可见吸收光谱数据如表1所示:
[0052] 表1配体L在不同溶剂中的紫外-可见吸收光谱数据
[0053]
[0054] 由表1、图3和图4可知:配体L在不同极性溶剂中的溶剂化效应并不明显。表明分子在吸收光子发生跃迁时,其分子构型来不及发生变化,分子构型与基态的相同,因此,分子的轨道能级受溶剂分子极性变化影响很小,轨道能级间的能级差几乎没有发生变化。配体L在310nm和350nm左右均有吸收峰出现,其中,在短波长310nm附近的吸收峰可归属为分子局部的π→π*跃迁,而在长波长350nm左右的吸收峰则归属为整个分子的π→π*或ICT跃迁。而在配合物中,在长波长425nm附近均出现一个吸光度较低的新吸收峰,这可归属于配体和金属离子之间的电子跃迁(MLCT)吸收造成的。
[0055] 由图5可知:在乙酸乙酯中,配合物的紫外吸收峰分别位于311.0nm、334.0nm和428.0nm。与配体相比,其中短波段的两个吸收峰属于配合物中配体的特征吸收峰,归属于配体整个分子内的π→π*或ICT特征吸收峰,但与金属配位后,由原来的350.0nm蓝移到了
331.0nm处,这可能是由于金属的加入,使得配体的平面性有所降低,配合物的最高已占轨道(HOMO)的能量相对于配体有所降低,π电子跃迁所需的能量ΔE增加,导致吸收峰蓝移。
[0056] 实施例2配体L的吸收光谱理论计算(TD-DFT方法)
[0057] 运用TD-DFT理论对化合物L进行了线性吸收计算,采用B3LYP/6-311G(d,p)方法,溶剂为THF,其几何结构的优化(L的分子基态几何学是从单晶数据中直接获取),所涉及的计算均在Gaussian09程序包上完成的。计算的相关结果都列入表2,前线分子轨道图如图6所示。
[0058] 表2理论计算配体L的线性吸收、激发能、振子强度和跃迁方式
[0059]
[0060] 通过理论计算所得的数据(表2)和分子轨道图(图6)可以看出:化合物L在低能区的最大吸收峰分别在394.86nm,可归属为HOMO→LUMO跃迁,它们是属于整个分子内的π→π*或ICT的跃迁,与实验结果相符合;在短波长区,理论计算的最大吸收峰在353.13nm,这与实验测定吸收峰位置基本一致,可归属于HOMO-2→LUMO的跃迁吸收,这属于芳环局部的π→π*跃迁。
[0061] L和TM在不同溶剂中的荧光光谱数据如表3所示:
[0062] 表3 L和TM在不同溶剂中的荧光光谱数据
[0063]
[0064]
[0065] 根据图7(a)和(b)可得出:随着溶剂极性的增大,配体L和配合物TM的最大发射波长均发生不同程度的红移。说明随着溶剂极性增大,增加了溶剂分子与溶质分子的偶极-偶极相互作用,降低了激发态的能量,从而出现红移。
[0066] 在图7(c)的乙酸乙酯溶剂中,配合物的荧光发射峰分别位于450.8nm和563.2nm;相对于配体而言,在短波位置的发射峰强度从183.4下降为87.3,可能原因是由于配合物的形成后,影响了配体片段的共平面程度;而位于长波563.2nm的荧光峰则归属于整个配合物分子的发射峰。
[0067] 由图8可得知:在含水量介于0%到60%时,随着含水量的增加,配合物分子会产生聚集,限制了配合物分子的自由运动,非辐射跃迁被阻止,从而使荧光逐渐增强且最大荧光发射峰发生一定程度的蓝移;当含水量达到60%时,荧光达到最大,发出黄色荧光,其荧光强度为在纯CH3CN中的4.8倍;随后当含水量大于60%后,荧光强度则逐渐减弱,其可能的原因是纳米颗粒的体积随含水量的增加而增大,纳米聚集体逐渐长大,被包裹在里面的分子越来越多,发光的分子相对越来越少,所以荧光强度减弱。由此可见,该铜配合物在CH3CN/H2O体系中,具有聚集诱导发光(AIE)的性质。
[0068] 由图9可知:在固体状态下,配合物TM相较于配体L而言,最大发射波长发生红移,由470nm移动至570nm左右,表现出黄色荧光;且荧光强度达到1.46×106,说明该铜配合物具有良好的聚集发光效应。
[0069] 以上所述实施例仅是为充分说明本发明而所举的较佳的实施例,其保护范围不限于此。本技术领域的技术人员在本发明基础上所作的等同替代或变换,均在本发明的保护范围之内,本发明的保护范围以权利要求书为准。