化合物 2-(4-(1,2,2-三苯基乙烯基)苯基)-1H-咪唑并[4,5-f][1,10]菲咯啉是一种具有特殊结构的有机分子,结合了咪唑并菲咯啉和三苯基乙烯基两个关键结构单元。以下是其详细介绍:
一、化学结构解析
核心骨架
该分子以咪唑并[4,5-f][1,10]菲咯啉为母体,这是一种含氮杂环芳烃,由菲咯啉(1,10-phenanthroline)与咪唑环通过共轭体系融合形成。其结构具有以下特点:
- 共轭平面性:菲咯啉和咪唑环的共轭体系增强了分子的平面性,有利于π-π堆积和电子离域。
- 氮原子配位点:菲咯啉部分的两个氮原子(N1, N10)可作为金属配位位点,常用于构建金属有机框架(MOFs)或配合物。
取代基修饰
在咪唑并菲咯啉的2位引入了4-(1,2,2-三苯基乙烯基)苯基取代基,其结构可分解为:
- 三苯基乙烯基(Triphenylvinyl, TPV):由一个乙烯基(=CH₂)连接三个苯环,形成高度共轭的给电子基团,常用于设计聚集诱导发光(AIE)材料。
- 苯基连接桥:通过苯环将TPV基团与咪唑并菲咯啉母体连接,保持分子整体共轭性。
结构式:
二、分子特性与潜在应用
光学性质
- 聚集诱导发光(AIE):TPV基团在稀溶液中荧光较弱,但在聚集态(如固体薄膜或纳米颗粒)中因分子内运动受限,荧光显著增强。
- 高荧光量子产率:共轭体系扩展和刚性结构可能提升分子的荧光效率,适用于光电器件中的发光层材料。
电子性质
- 电子传输能力:咪唑并菲咯啉的共轭平面和氮原子的吸电子效应,结合TPV的给电子特性,可能形成给-受(D-A)结构,有利于分子内电荷转移,提升电子迁移率。
- 金属配位能力:菲咯啉部分的氮原子可与金属离子(如Ru、Ir、Zn等)配位,形成具有特殊光物理性质的配合物,用于光催化电致发光
三、合成策略
该分子的合成通常涉及以下关键步骤:
- 咪唑并菲咯啉母体的制备:通过菲咯啉与咪唑前体的环化反应构建核心骨架。
- TPV取代基的引入
- 溴代反应:在咪唑并菲咯啉的2位引入溴原子,作为后续偶联反应的位点。
- Suzuki偶联:将溴代中间体与4-(1,2,2-三苯基乙烯基)苯基硼酸偶联,形成目标分子。
3. 纯化与表征:通过柱层析、重结晶等方法纯化产物,并通过NMR、MS、UV-Vis和荧光光谱等手段确认结构与性质。
温馨提示:仅用于科研,不能用于人体!
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