摘要:
4,4-二氟-4-溴-3a,4a-二氮杂-s-茚(BODIPYs)是一种迷人的染料,在各种应用领域具有巨大的潜力。为了确定改性 BODIPY 骨架的设计原理,我们现在研究引入环融结构的电子影响。DFT 计算显示,BODIPY 骨架中 a 键处的苯融合会提高 HOMO 水平,而 b 键处的苯融合则会降低 LUMO 水平。根据这些结果,合成了苯并[b]融合 BODIPY 1 和完全融合 BODIPY 二聚体 2。X 射线晶体结构分析表明,苯并[b]融合结构显著扰乱了π-共轭,增强了电子接受的偶氮富烯特性。在环融 BODIPY 二聚体 2 中,中心苯环在很大程度上偏离了芳香苯的几何形状。因此,2 的 LUMO 明显偏低,并沿外围分散。在循环伏安图中,相对于未融合的 BODIPY 3(E1/2 = -1.40 V),苯融合的 BODIPY 1 和完全融合的二聚体 2 在负电位更低(1 的 E1/2 = -1.05 V vs. Fc/Fc+,2 的 E1/2 = -0.85 V)时确实显示出可逆的还原波。此外,苯融合 BODIPY 在可见光-近红外区域显示出宽而强的吸收带。特别是 BODIPY 二聚体 2 在 629 纳米处显示出强烈的吸收,其宽肩带达到 900 纳米。与红移吸收相对应,化合物 1 和 2 分别在深红区域(λem = 690 nm,ΦF < 0.01)和近红外区域(940 nm,ΦF < 0.01)显示出微弱的荧光。