新型咔唑基酯类化合物的双态荧光特性及溶剂极性效应研究

研究人员通过Steglich酯化反应合成了一种含末端咔唑基团的新型支化酯类化合物，系统研究了其在溶液和固态下的双态荧光(DSE)特性及溶剂极性对光物理性质的影响。研究发现该化合物具有显著的溶剂极性响应荧光特性，发射峰红移超过100nm，并表现出对1O2的光敏活性（DCM>环己烷>DMF>甲苯）。该研究为开发新型荧光材料和光敏剂提供了重要参考。

　　

在功能材料领域，兼具溶液和固态发光特性的双态发射(Dual-State Emission, DSE)材料因其在光电设备中的广泛应用价值而备受关注。然而，如何通过分子设计实现可控的光物理性质调控，特别是溶剂极性响应机制的研究仍存在挑战。俄罗斯科学基金资助项目支持下，伏尔加河上游地区物理化学研究中心的研究团队设计合成了一种基于咔唑骨架的新型支化酯类化合物，相关成果发表在《Journal of Molecular Structure》上。

研究采用傅里叶变换红外光谱(FT-IR)、核磁共振(¹H/¹³C NMR)和元素分析等技术进行结构表征，通过紫外-可见吸收光谱和荧光光谱系统考察了溶剂极性效应。重点研究了化合物在不同极性溶剂中的光物理行为及其单线态氧(¹O₂)生成能力。

【材料与方法】
通过Steglich酯化反应，以3,5-二羟基苯甲酸乙酯和4-(3,6-二叔丁基-9H-咔唑-9-基)苯甲酸为前体，在DCC/DMAP催化体系下合成目标化合物。使用Bruker AVANCE 500谱仪记录核磁数据，荧光特性在Vertex 80V光谱仪上测定。

【合成与表征】
成功构建的支化酯3表现出优异的双态荧光特性。溶剂效应研究表明，随着溶剂极性增加，化合物发射峰出现>100nm红移并伴随荧光猝灭现象，这归因于分子内电荷转移(ICT)效应增强。

【结论】
该咔唑衍生物展现出独特的溶剂依赖性荧光行为，在非极性溶剂中表现出更高的¹O₂生成效率（DCM>环己烷>DMF>甲苯）。这种不含重原子的光敏剂为开发新型荧光探针和光动力治疗剂提供了新思路，其分子设计策略对有机光电材料开发具有重要指导意义。研究不仅拓展了DSE材料的分子库，还为溶剂极性响应型功能材料的设计提供了理论依据。