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）结构扩展或修饰的衍生物，如双四苯基乙烯（Bis-tetraphenylethylene）或类似结构的化合物）是一类具有特殊光电性质的有机分子，以下从结构、性质、应用及研究进展等方面进行详细介绍：
一、结构特征
核心骨架：
BTPE通常以四苯基乙烯（TPE）为基本单元，通过化学修饰（如引入额外苯环、杂原子、功能基团等）或聚合形成更复杂的结构。例如：双TPE结构：两个TPE单元通过单键或桥连基团（如苯环、乙烯基）连接，形成扩展的共轭体系。
功能化修饰：在TPE的苯环上引入甲氧基（-OCH₃）、氨基（-NH₂）、卤素（-F, -Cl）等基团，调节分子的电子性质和溶解性。
分子设计：
通过分子工程策略（如调整共轭长度、引入给电子/吸电子基团）优化BTPE的光学性能（如荧光量子产率、斯托克斯位移）和溶解性。
二、物理化学性质
聚集诱导发光（AIE）特性：
固态发光：BTPE继承了TPE的AIE效应，在稀溶液中荧光较弱，但在固态或聚集态下因分子内运动受限（RIM）而发出强荧光。
高荧光量子产率：某些BTPE衍生物在固态下的荧光量子产率可达90%以上，远高于传统荧光染料。
光物理性质：
吸收与发射波长：通过结构修饰可调节BTPE的吸收（300-400 nm）和发射波长（450-600 nm），覆盖蓝光到黄光区域。
大斯托克斯位移：部分BTPE分子具有较大的斯托克斯位移（>100 nm），减少自吸收，提高检测灵敏度。
稳定性：
热稳定性：BTPE通常具有较高的热分解温度（>300℃），适用于高温加工。
光稳定性：在持续光照下表现出良好的抗光漂白能力，适合长时间成像应用。
三、主要应用领域
生物成像与传感：
细胞成像：BTPE的AIE特性使其成为活细胞成像的理想探针，可标记细胞膜、线粒体等细胞器。
疾病诊断：通过功能化修饰（如靶向基团），开发针对肿liu标志物、金属离子（如Fe³⁺、Hg²⁺）的荧光传感器。
有机光电材料：
OLED器件：BTPE作为发光层材料，用于制备高效、稳定的蓝色或白色有机发光二极管。
光伏材料：作为给体或受体材料，提升有机太阳能电池的光电转换效率。
防伪与安全墨水：
利用BTPE的固态荧光特性，开发高安全性、难以复制的荧光防伪标签。
刺激响应材料：
设计对温度、pH、机械力等刺激响应的BTPE衍生物，用于智能材料领域。
四、研究进展与挑战
结构创新：
开发多色发射BTPE分子，实现白光发射或多通道检测。
通过超分子组装（如主客体相互作用）构建功能化纳米结构。
性能优化：
提高BTPE在极性溶剂中的溶解性，拓展其在生物体系中的应用。
降低合成成本，实现大规模制备。
挑战：
生物相容性：部分BTPE分子可能存在细胞毒性，需通过结构修饰降低毒性。
光稳定性：在强光照射下，长期稳定性仍需进一步提升。
五、典型合成方法
BTPE的合成通常通过以下步骤实现：
核心构建：
以苯乙酮或苯乙烯为原料，通过McMurry偶联反应构建TPE骨架。
通过Suzuki偶联、Heck反应等引入功能基团。
功能化修饰：
在TPE的苯环上进行溴化、硝化等反应，再通过还原、取代等步骤引入目标基团。
纯化与表征：
通过柱色谱、重结晶等方法纯化产物。
使用核磁共振（NMR）、质谱（MS）、荧光光谱等手段表征结构与性能。
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