本發明涉及有機合成，具體涉及一種單氰基二芳基乙烯類化合物的制備方法。

背景技術：

1、發光材料在光源、光電器件、化學傳感器、生物探針等領域具有廣泛的應用。然而，傳統的有機發光材料具有一個難以克服的問題：聚集導致發光猝滅效應，即發光分子在稀溶液里可以高效發光，但在高濃度溶液中或固體狀態時，其熒光顯著減弱甚至消失，極大限制其應用。2001年，唐本忠院士提出了“聚集誘導發光”(aggregation-induced?emission，簡稱aie)這一科學概念，即分子在溶液中幾乎不發光，但在聚集狀態或固體薄膜下卻發出較強的熒光。aie的發現打破了傳統觀念的束縛，為發光材料的設計及功能開發開辟了新的途徑。單氰基二芳基乙烯，即單氰基功能化的二芳基乙烯，作為典型的聚集誘導發光分子，因其獨特的聚集誘導熒光增強性能以及異構化過程中熒光可調的特征備受青睞，已廣泛的應用于液晶顯示、傳感器、信息存儲與加密、形狀可調智能材料和生物醫學成像等領域。

2、目前，單氰基二芳基乙烯衍生物的合成方法主要有如下幾種：(a)金屬或光催化的烯烴氰基化反應：該方法以cn-為腈源，通過金屬催化的c-c鍵偶聯反應或光催化的c-h鍵活化來對烯烴衍生物進行氰基化反應(hallberg,a.et?al.j.org.chem.2000,65,7984-7989；studer,a.et?al.angew.chem.int.ed.2018,57,11792-11796)；(b)金屬或光催化的芳基乙烯的α-烯烴化反應：該方法首先是金屬或光催化的芳基芐醇脫氫成芳基醛，然后與芳基苯乙腈縮合反應成單氰基二芳基乙烯衍生物(milstein,d.et?al.j.am.chem.soc.2017,139,11710-11713)；(c)堿催化的經典knoevenagel反應：該反應以芳基苯甲醛和芳基苯乙腈為起始反應物，在堿催化下進行knoevenagel縮合反應。雖然單氰基二芳基乙烯衍生物的合成已經取得了很大的進展，但是還存在一些局限性：(1)方法a和方法b均存在著產率低、區域選擇性差和底物適應性差等缺點；(2)反應體系需要用到一些過渡金屬催化劑，價格昂貴，反應條件苛刻，污染大，后處理困難；(3)knoevenagel縮合反應作為一類常規的制備單氰基二芳基乙烯衍生物的合成方法，在構筑非對稱的單氰基二芳基乙烯衍生物時取得了很大的進展，但對于構筑對稱結構的單氰基二芳基乙烯衍生物，需要同時制備具有相同結構的芳香苯甲醛衍生物和芳香苯乙腈衍生物為起始原料；而芳香苯乙腈衍生物的制備一般需要用到氰化鈉或氰化鉀等劇毒試劑，合成風險大，環境污染大和成本高。因此，非常有必要開發一種成本低、污染小、效率高和操作簡單的具有對稱結構的單氰基二芳基乙烯衍生物的制備方法。

技術實現思路

1、針對上述技術問題，本發明提供一種單氰基二芳基乙烯類化合物的制備方法。本發明提供的制備方法具有反應條件溫和、合成效率高、產率良好和底物適應性強等優點。

2、為實現上述目的，本發明所采取的技術方案是：

3、一方面，本發明提供一種單氰基二芳基乙烯類化合物的制備方法，包括以下步驟：于溶劑中，將取代芳基苯甲醛、取代苯乙腈在堿的作用下，進行加熱反應，得到所述單氰基二芳基乙烯類化合物；

4、所述單氰基二芳基乙烯類化合物的結構為l的結構如式(1)或式(2)所示：

5、

6、式(1)中，為雜環基團或苯環基團中的任意一種；為碳原子數6～30的芳基；z為芳基上的取代基；

7、所述取代芳基苯甲醛的結構為l-cho；所述取代苯乙腈為含有吸電子基團的苯乙腈。

8、在本發明的技術方案中，取代基z為單取代、二取代、三取代或通過連接至相鄰基團形成的單環烴基、多環烴基、單雜環烴基或多雜環烴基，取代位置沒有特別地限制。

9、作為優選地實施方式，取代基z選自中的任意一種；其中，x選自h、f、cl、br、me中的至少一種；中，取代基z為其虛線左側所鍵接的結構。

10、作為優選地實施方式，為噻吩環或苯環。

11、作為優選地實施方式，所述吸電子基團選自三氟甲基、f、cl和br中的至少一種；所述芳基乙腈具體可列舉出3,5-二(三氟甲基)苯乙腈、3,5-二氟苯乙腈、2,6-二氟苯乙腈、3,5-二氯苯乙腈、3,5-二溴苯乙腈、對三氟甲基苯乙腈、3,4,5-三氟苯乙腈、2,5,6-三氟苯乙腈、2,4,6-三氟苯乙腈、五氟苯乙腈等，優選為2,3,6-三氟苯乙腈、3,5-二(三氟甲基)苯乙腈。

12、在本發明的技術方案中，所述堿選自碳酸鉀、碳酸銫、叔丁醇鉀、叔丁醇鈉、氫氧化鉀、氫氧化鈉、甲醇鈉和乙醇鈉中的至少一種，優選為叔丁醇鉀。

13、在本發明的技術方案中，所述溶劑選自甲醇、乙醇和叔丁醇中的至少一種，優選為乙醇。

14、作為優選地實施方式，所述加熱反應的溫度為80～100℃，優選為100℃；所述加熱反應的時間為24～36小時。

15、在某些具體的實施方式中，所述制備方法包括以下步驟：將取代芳基苯甲醛、取代苯乙腈和堿分散在溶劑中，80～100℃下反應24～36小時，淬滅反應，通過純化得到所述單氰基二芳基乙烯類化合物。

16、在本發明的技術方案中，所述取代芳基苯甲醛、取代苯乙腈和堿的摩爾比為1：(1.5～3)：(1～3)，優選為1：(1.5～2.5)：(1.5～2.5)，更優選為1：2：2。

17、又一方面，本發明提供上述制備方法得到的單氰基二芳基乙烯類化合物。

18、又一方面，本發明提供上述單氰基二芳基乙烯類化合物在制備發光材料和生物成像中的用途。

19、本發明的有益效果是：

20、本發明以取代芳基苯甲醛為起始原料，市售的取代苯乙腈為氰基源，合成一系列具有對稱結構的單氰基二芳基乙烯類衍生物。本發明提供的制備方法反應體系簡單，底物適應范圍廣，產率較高，反應原料易得，成本低、污染少。此外，本發明合成的單氰基二芳基乙烯衍生物具有優異的聚集誘導發光性能，有望應用于功能發光材料和生物成像中。

技術特征：

1.一種單氰基二芳基乙烯類化合物的制備方法，其特征在于，包括以下步驟：于溶劑中，將取代芳基苯甲醛、取代苯乙腈在堿的作用下，進行加熱反應，得到所述單氰基二芳基乙烯類化合物；

2.根據權利要求1所述的制備方法，其特征在于，取代基z為單取代、二取代、三取代或通過連接至相鄰基團形成的單環烴基、多環烴基、單雜環烴基或多雜環烴基。

3.根據權利要求1所述的制備方法，其特征在于，取代基z選自中的任意一種；其中，x選自h、f、cl、br、me中的至少一種；中，取代基z為其虛線左側所鍵接的結構。

4.根據權利要求1所述的制備方法，其特征在于，為噻吩環或苯環；

5.根據權利要求1所述的制備方法，其特征在于，所述堿選自碳酸鉀、碳酸銫、叔丁醇鉀、叔丁醇鈉、氫氧化鉀、氫氧化鈉、甲醇鈉和乙醇鈉中的至少一種，優選為叔丁醇鉀。

6.根據權利要求1所述的制備方法，其特征在于，所述溶劑選自甲醇、乙醇和叔丁醇中的至少一種，優選為乙醇。

7.根據權利要求1所述的制備方法，其特征在于，所述加熱反應的溫度為80～100℃，優選為100℃；所述加熱反應的時間為24～36小時。

8.根據權利要求1所述的制備方法，其特征在于，所述取代芳基苯甲醛、取代苯乙腈和堿的摩爾比為1：(1.5～3)：(1～3)，優選為1：(1.5～2.5)：(1.5～2.5)，更優選為1：2：2。

9.權利要求1-8任一所述的制備方法得到的單氰基二芳基乙烯類化合物。

10.權利要求9所述的單氰基二芳基乙烯類化合物在制備發光材料和生物成像中的用途。

技術總結
本發明公開了一種單氰基二芳基乙烯類化合物的制備方法，包括以下步驟：于溶劑中，將取代芳基苯甲醛、取代苯乙腈在堿的作用下，進行加熱反應；該單氰基二芳基乙烯類化合物的結構為取代芳基苯甲醛的結構為L?CHO；取代苯乙腈為含有吸電子基團的苯乙腈。本發明提供的制備方法具有操作簡單、底物適應范圍廣、產率高、反應原料易得、成本低和污染少等優點。

技術研發人員：馮宇,孔龍杰,付丹青,梁艷萍,張紅奎
受保護的技術使用者：常州大學
技術研發日：
技術公布日：2025/4/24