新型螺[色烯并（2,3-c）吡唑-4,1’-异苯并呋喃]-3’-酮类化合物的合成及光学性能研究

发布时间：2021-11-24 11:07

　　在酸催化及脱水作用下,以2-（4-二丁基氨基-2-羟基苯甲酰基）苯甲酸或2-（4-二乙基氨基-2-羟基苯甲酰基）苯甲酸和吡唑啉酮为原料,通过Knoevenagel缩合和脱水反应,合成了一系列新型螺[色烯并（2,3-c）吡唑-4,1’-异苯并呋喃]-3’-酮类化合物.考察了反应物配比、催化剂、温度和时间等因素对反应的影响,初步探究了所合成化合物在不同pH、溶剂中的光学性能,其中1-（4-氯苯基）-7-（二乙基氨基）-3-甲基-1H,3’H-螺[色烯并[2,3-c]吡唑-4,1’-异苯并呋喃]-3’-酮（1e）和1-（4-氯苯基）-7-（二丁基氨基）-3-甲基-1H,3’H-螺[色烯并[2,3-c]吡唑-4,1’-异苯并呋喃]-3’-酮（1j）有潜力作为强酸强碱的pH指示剂. 

【文章来源】：有机化学. 2020,40(02)北大核心SCICSCD

【文章页数】：10 页

【部分图文】：

罗丹明或荧光素的骨架结构A和所合成化合物的骨架结构B

在中性环境中(pH=7.1)测定了所合成化合物的紫外-可见光吸收光谱和荧光发射光谱.测试结果表明,吡唑环N原子上没有芳基取代的化合物吸光度较强,且475和503 nm左右处出现两个吸收峰.而吡唑环N原子上有芳基取代时,其吸光度较弱且大都小于0.05(图2).此外,选取不同的激发波长,分别探究所合成化合物的荧光性能.结果表明,吡唑环N上没有取代基的化合物的荧光强度较连有芳基的化合物更强.化合物1a～1j的各项光谱数据见表3.1.4 化合物对p H响应性研究

当引入的吡唑环N原子上有芳基取代时,以1b为例,研究了化合物对pH的响应.如图3和表4所示,在荧光光谱中,随着体系pH值由1.0升高至13.9,其最大发射波长发生了轻微蓝移,且其最大发射强度的整体变化趋势为增强,体系p H由7.1变化到8.0时,该现象最为明显.而在紫外光谱中,当体系pH在1.0～7.1范围内,其在471和495 nm处出现两个吸收峰,当p H值增大至9.1时495 nm处吸收峰彻底消失,体系的吸收光谱由双峰变为单峰;随体系p H值由9.1升高至13.9,其在471 nm处的吸收峰先升后降.在这个过程中,1b的溶液颜色由淡橙红色变为黄色,再从黄色变为淡黄色.当引入的吡唑环N原子上有芳基取代时,以1e为例,研究了化合物对pH的响应.如图4和表5所示,其溶液在pH值1.0～2.1的范围内有较弱的荧光,而当p H进一步增大,其荧光迅速减弱,当体系p H值超过13.1时,其荧光完全淬灭.1e溶液的紫外吸收光谱在pH2.9～10.1的范围内没有明显的变化,在强酸性的环境下,其在475和505 nm的吸收峰有明显的增强;在强碱性环境下,其紫外吸收发生明显的红移,且只在542 nm处出现一个吸收峰.在强酸性、中性、强碱性的环境下其溶液分别为淡黄色、无色和紫色,相同的现象也在1c、1d、1h、1i和1j的溶液中观察到.这说明,这几个化合物有可能作为强酸性和强碱性的pH指示剂.在p H为4.0～11.9的范围内,其溶液无色且不发生明显变化;当p H小于2.1时,其溶液显黄色;当p H大于13.1时,其溶液显紫色.通过分析紫外吸收强度和颜色识别度的变化,发现取代芳基上有氯的化合物1e和1j在强酸和强碱环境下的颜色变化更为明显.

【参考文献】：
期刊论文
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本文编号：3515853