文档介绍：海南师范大学
硕士学位论文
苯并香豆素-3-甲酸酯的合成及荧光性研究
姓名:王忠先
申请学位级别:硕士
专业:有机化学
指导教师:彭明生;宋小平
2011-03
摘要
香豆素类化合物不仅具有优良的生物活性,而且具有优异的光学特性,是很好的荧
光增白剂、激光染料、荧光探针和非线性光学材料。香豆素类化合物是典型的内酯类化
合物,其发色团是内酯环。这类化合物大多都有荧光,可作为荧光染料使用。为了获得
性能优异的有机电子发光材料和敏感的金属离子荧光探针以适应荧光检测技术的发展,
设计合成香豆素类荧光化合物用来进行筛选就显得尤为重要。
论述了荧光效应及产生的原理;根据分子结构特征评述了典型有机色素系荧光材料
及分子结构与性能关系的研究与进展;分析了材料的荧光光谱性能参数和测试方法;以
2-羟基-1-萘甲醛为原料,经 Knoevenagel 反应合成了苯并香豆素-3-甲酸,以其为母体
采用不同的方法和条件设计并合成了两类苯并香豆素-3-甲酸酯,主要是简单的直链烷
烃醇酯衍生物和开链冠醚多甘醇酯衍生物。具体的研究内容主要包括以下三个方面:
4 种苯并香豆素-3-甲酸直链烷烃醇酯衍生物,即苯并香豆素-3-甲
酸甲酯(A)、苯并香豆素-3-甲酸正丙酯(C)、苯并香豆素-3-甲酸正丁酯(D)、苯并香豆素
-3-甲酸正戊酯(E)。其中苯并香豆素-3-甲酸正戊酯(E)还未见文献报道。
2 . 设计合成了6种苯并香豆素-3-甲酸开链冠醚多甘醇酯衍生物,即苯并香豆素
-3-甲酸三甘醇单酯(Ⅰ)、苯并香豆素-3-甲酸四甘醇单酯(Ⅱ)、苯并香豆素-3-甲酸
五甘醇单酯( Ⅲ)和二苯并香豆素-3-甲酸三甘醇二酯( Ⅳ)、二苯并香豆素-3-甲酸四
甘醇二酯( Ⅴ)、二苯并香豆素-3-甲酸五甘醇二酯( Ⅵ)。除二苯并香豆素-3-甲酸三
甘醇二酯( Ⅳ)外其它5种化合物还未见文献报道。
3. 在微波辐射条件下,六氢吡啶作催化剂用2-羟基-1-萘甲醛与丙二酸二乙酯为
原料合成了苯并香豆素-3-甲酸乙酯(B),通过单因素优选法确定了最佳反应条件。与
传统加热方法相比,微波加热方法显示出了它的独特之处。
这些化合物的结构经 1H NMR、13C NMR、FT-IR、MS 及元素分析得到确证。测
定了这些化合物的熔点,并对它们的紫外光谱和荧光光谱进行了研究,测定了它们在不
同有机溶剂中的荧光量子效率。结果表明:这些化合物都是强的荧光性化合物,发出蓝
色荧光。二甲亚砜(DMSO)是该类物质的荧光猝灭剂。在乙腈中碱金属离子(Li+ 、
Na+ 、K+)和碱土金属离子(Mg2+、Ca2+、Ba2+)对苯并香豆素-3-甲酸多甘醇酯的荧
2+
光量子效率ФF 有一定影响,表现出一定的选择性。其中 Ca 能使化合物Ⅰ、Ⅱ荧光强
度降低,荧光强度分别是加入前的倍、倍。且 Ca2+ 能使化合物Ⅳ、Ⅴ、Ⅵ
I
的荧光强度明显增强,荧光强度分别是加入前的倍、倍、倍。Ba2+ 能
使化合物Ⅴ、Ⅵ荧光强度降低,荧光强度分别是加入前的倍、倍。这类化合
物有可能用作有机电子发光材料和金属离子的荧光探针。

关键词:香豆素;多甘醇;酯;荧光;荧光猝灭;离子选择性
II
Abstract
As good fluorescent whitening agents, laser dyes, fluorescent probes and nonlinear
optical materials, pounds not only have excellent biological activity, but also
have excellent optical properties. They are typical pounds with lactone
chromophore. Most of them are fluorescent, and used as fluorescent dyes. In order to obtain
anic electroluminescent materials, sensitive fluorescent probes for metal ion and
be suitable with the development of fluorescence detection technologies, it is particularly
important to design, synthesize and choose di