BODIPY类染料荧光发射及应用

BODIPY激光染料是现代光化学研究的一个热门主题，因为它的发色团提供了多种选择，可用于多种合成路线。通过BODIPY染料的取代模式来调节光谱性质或诱导新的光物理过程的可能性增加了这些荧光团的科技应用数量，但直到90年代初，由于Boyer及其同事的先驱工作，BODIPY才成为可调谐染料激光器的活跃媒介。这些染料的最佳激光性能是由于它们的化学稳定性、高耐热性、低光降解性，以及主要是它们独特的光物理特征，这些特征深深地依赖于分子结构，总的来说，这种发色团很容易溶于大多数有机介质，其特征是可见光谱的绿–黄部分具有强吸收和荧光光谱带，荧光效率接近100%，且与周围环境的性质无关。20世纪90年代后，BODIPY作为可调谐激光染料的用途得到了推广并扩展到固态，它们还被应用于许多其他科技领域。

上世纪九十年代后[1]，氟化硼络合二吡咯甲川类简称BODIPY 类染料[2] [3] [4] [5]，因为它优异的光物理性质受到了科学界的广泛关注，如具有较高的荧光量子产率、良好的光稳定性以及易于进行化学修饰等优异的理化性能， 因此成为一个蓬勃发展和成功的研究领域， 它从液态应用开始朝固态应用发展， 可以发现大量研究测试这些染料作为荧光传感器[6]、开关和探针[7]，用于天线系统的光采集阵列，用于光伏器件， 用于生物医学， 作为生物成像的荧光标记， 以及作为光动力治疗中的单线态氧发生器等领域。

BODIPY 的成功和多功能性的主要原因在于其发色核心，该核心可用于各种有机合成路线。亲电和亲核取代、Pd 介导的C-C 偶联、Suzuki 等反应已应用于彻底和选择性地官能化BODIPY 核，因此，大量官能团可以以特定的区域选择性固定在引达省核上。同时，这样的取代模式调节了生成衍生物的光物理特征，经过仔细和合理的设计，定制的BODIPY 可以根据所需的应用而具有特定的特性。

2. BODIPY 类染料 2.1. BODIPY 类染料光学性质介绍 BODIPY 类荧光染料是近三十几年才发展起来并越来越受到重视的一类较新的荧光化合物。基于BODIPY 支架的荧光团因其可调的激发和发射谱、温和的合成和生物相容性而备受推崇，同时因为它易于修饰的母体结构，许多研究者都在它的结构上根据实际应用添加相应基团以此获得光物理性质更好的BODIPY 染料[8]-[14]。

当然， 这种结构也带来了许多优异的光物理性质。

主要体现在以下方面：BODIPY类荧光染料通常具有较高的摩尔消光系数，这有利于提高染料的光敏性能，便于应用在生物分析领域；稳定的光谱性质。这类荧光染料在没有干扰基团的情况下不易受到溶剂极性和声值的影响，这一性质对于设计能在不同溶剂中工作的荧光探针意义重大，还有较窄的荧光光谱峰宽等等。

BODIPY 染料在稀溶液中荧光量子产率较高，但在固态下几乎不发荧光，而有机材料的有效固态发射对于诸如有机发光二极管、有机固态激光器和发光电化学电池的光电子器件是必需的[15]-[25]。因此， 分子设计和开发在可见光区域具有高固态发射效率的新型有机荧光材料作为功能材料受到了越来越多的关注，作为“卟啉的妹妹”，BODIPY 家族最早作为荧光标签和激光染料开发，已显示出优异的光谱特