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AzaBODIPY染料具有吸收和发射较长、光稳性好、半峰宽窄、摩尔消光系数大等特点,在生物分析领域具有广阔的应用前景,已经成为近年来光功能材料研究的热点。目前,吸收波长在700nm以上的近红外染料还很有限,因此,开发更长波长,甚至是800nm以上的染料仍然是一个具有挑战性的和实际应用意义的课题。本文研究了多芳并环的azaBODIPY的设计合成及光谱性质,azaBODIPY的溴化、光谱性质及单线态氧性质。这些化合物通过核磁、高分辨质谱、单晶衍射、吸收、发射等进行了表征。 本研究主要内容包括:⑴从芳香醛和酮出发,合成经过四步合成azaBODIPY母体1a-d。经过一系列修饰,首次成功地将菲环、螺环等大芳香环引入到azaBODIPY母核上,形成一系列新型大芳香并环 azaBODIPY,使得吸收波长红移了100-200 nm。首先,在1a的基础上溴化,Suzuki偶联反应,后利用碳氢键活化反应或氧化偶联分别得到 a/β-菲并azaBODIPY4和3,两者的荧光发射分别达到了745nm和797nm,其中4的荧光量子产率达到0.35远远高于3a。其次用1b经Suzuki偶联反应,后经过氧化偶联/碳氢键活化得到一系列β-菲并azaBODIPY3b-e,荧光发射在740-771 nm,并发现菲环上R基位吸电子基团时可导致荧光增强。最后,利用1b-d,经上述反应得到一系列螺环并Aza-BODIPY3f-i,其中3i的紫外吸收可达到872nm。⑵根据azaBODIPY上取代基不同,选择性的将溴原子按顺序依次引入到吡咯上、苯环的不同位置上或萘环的α位上得到一系列不同位置溴化的产物。然后对这些产物的单线态氧性质进行研究,实验发现,3,5位苯环的邻位溴原子对单线态氧的影响很大,甚至比某些2,6位含溴的azaBODIPY还要大,其他位置上多溴对单线态氧的影响较小。