cas：158605-06-2 ，BTPE的描述
2025-07-11
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BTPE（通常指基于四苯基乙烯（Tetraphenylethylene, TPE）結構擴展或修飾的衍生物，如雙四苯基乙烯（Bis-tetraphenylethylene）或類似結構的化合物）是一類具有特殊光電性質的有機分子，以下從結構、性質、應用及研究進展等方面進行詳細介紹：
一、結構特征
核心骨架：
BTPE通常以四苯基乙烯（TPE）為基本單元，通過化學修飾（如引入額外苯環、雜原子、功能基團等）或聚合形成更復雜的結構。例如：雙TPE結構：兩個TPE單元通過單鍵或橋連基團（如苯環、乙烯基）連接，形成擴展的共軛體系。
功能化修飾：在TPE的苯環上引入甲氧基（-OCH?）、氨基（-NH?）、鹵素（-F, -Cl）等基團，調節分子的電子性質和溶解性。
分子設計：
通過分子工程策略（如調整共軛長度、引入給電子/吸電子基團）優化BTPE的光學性能（如熒光量子產率、斯托克斯位移）和溶解性。
二、物理化學性質
聚集誘導發光（AIE）特性：
固態發光：BTPE繼承了TPE的AIE效應，在稀溶液中熒光較弱，但在固態或聚集態下因分子內運動受限（RIM）而發出強熒光。
高熒光量子產率：某些BTPE衍生物在固態下的熒光量子產率可達90%以上，遠高于傳統熒光染料。
光物理性質：
吸收與發射波長：通過結構修飾可調節BTPE的吸收（300-400 nm）和發射波長（450-600 nm），覆蓋藍光到黃光區域。
大斯托克斯位移：部分BTPE分子具有較大的斯托克斯位移（>100 nm），減少自吸收，提高檢測靈敏度。
穩定性：
熱穩定性：BTPE通常具有較高的熱分解溫度（>300℃），適用于高溫加工。
光穩定性：在持續光照下表現出良好的抗光漂白能力，適合長時間成像應用。
三、主要應用領域
生物成像與傳感：
細胞成像：BTPE的AIE特性使其成為活細胞成像的理想探針，可標記細胞膜、線粒體等細胞器。
疾病診斷：通過功能化修飾（如靶向基團），開發針對腫liu標志物、金屬離子（如Fe3?、Hg2?）的熒光傳感器。
有機光電材料：
OLED器件：BTPE作為發光層材料，用于制備高效、穩定的藍色或白色有機發光二極管。
光伏材料：作為給體或受體材料，提升有機太陽能電池的光電轉換效率。
防偽與安全墨水：
利用BTPE的固態熒光特性，開發高安全性、難以復制的熒光防偽標簽。
刺激響應材料：
設計對溫度、pH、機械力等刺激響應的BTPE衍生物，用于智能材料領域。
四、研究進展與挑戰
結構創新：
開發多色發射BTPE分子，實現白光發射或多通道檢測。
通過超分子組裝（如主客體相互作用）構建功能化納米結構。
性能優化：
提高BTPE在極性溶劑中的溶解性，拓展其在生物體系中的應用。
降低合成成本，實現大規模制備。
挑戰：
生物相容性：部分BTPE分子可能存在細胞毒性，需通過結構修飾降低毒性。
光穩定性：在強光照射下，長期穩定性仍需進一步提升。
五、典型合成方法
BTPE的合成通常通過以下步驟實現：
核心構建：
以苯乙酮或苯乙烯為原料，通過McMurry偶聯反應構建TPE骨架。
通過Suzuki偶聯、Heck反應等引入功能基團。
功能化修飾：
在TPE的苯環上進行溴化、硝化等反應，再通過還原、取代等步驟引入目標基團。
純化與表征：
通過柱色譜、重結晶等方法純化產物。
使用核磁共振（NMR）、質譜（MS）、熒光光譜等手段表征結構與性能。
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