图 1 单色团分子和荧光聚合物淬灭过程的示意图 

相比较于传统荧光小分子而言，荧光共轭聚合物具有很多的优势：（1）、具有“一点触发、多点响应”的特点，灵敏度高；（2）、可以通过单体化学结构的修饰达到调控聚合物的电子传输能力以及发光性能；（3）、具有良好的热稳定性能；（4）、聚合物易于成膜，可以直接通过旋涂和浇铸等方式进行加工。论文网

1。 1 BODIPY及其衍生物简述

BODIPY（Boradiazaindacenes-difluoro-bora-dipyrro-methenes），中文名为氟化硼二吡咯甲川类染料，是近三十多以年来逐步发展起来，并受到科研广泛关注的一类新型荧光染料。BODIPY荧光染料最早是由Treibs和Kreuzer在1968年首次成功合成[1]，它的母体结构（如图1。13所示），左右各含有一个吡咯环，中间一个硼氮六元杂环，三个环共处于一平面内且构成一个刚性共轭结构。由于氮原子的吸电子作用使吡咯环上的碳原子被活化，因此在进行亲电进攻时吡咯环上的碳原子都有可能发生反应，这极大地增加了合成的复杂性和难度。

图 1。11 BODIPY的母体结构

    Treibs和Kreuzer合成了一系列R1~R7为烷基取代的BODIPY荧光染料，并研究了它们的光电性质[1]。他们发现这类BODIPY荧光染料的最大吸收和发射波长在490-520 nm之间，这开创了研究BODIPY荧光染料的先河。由于BODIPY的合成比较困难，烷基取代的BODIPY荧光染料上很难引入其他活性基团，导致这一新型的荧光染料在随后的近十年里并没有太大的的发展。因此很多科研者认为，BODIPY类荧光染料并没有太大的应用前景。

    1985年，H。 J。 Worries课题组[2]利用以合成的BODIPY荧光染料与次磺酸反应，成功制备了含有磺酸基团的BODIPY荧光染料（如图1。12所示），并以此为基础合成了磺酸钠盐等形式的BODIPY类荧光染料，使其具有很好地水溶性。这是首次报道关于在BODIPY荧光染料中引入活性基团，表明了BODIPY 的可改造性很大，使人们重新认识到了BODIPY荧光染料的潜在价值，为BODIPY荧光染料的发展和应用提供了依据。

图 1。12 带磺酸基团的BODIPY类荧光染料

    到1988年，BODIPY类荧光染料的发展达到了一个新的高峰。其中，Richard P。 Haugland和Hee C。 Knag等课题组[3。4]报道了近50种BODIPY荧光染料的合成，并研究了它们的光谱性质。这对BODIPY荧光染料的发展起到了巨大的推动作用。

    而后的发展就步入了寻求长波长BODIPY荧光染料合成方法的时代。1993年，Hee C。 Kang课题组[4]报道了关于长波长BODIPY类荧光染料合成方法，并且利用苯乙烯基、萘乙烯基、苯丁烯基在BODIPY的1，7位进行修饰可以得到最大发射波长大于570 nm且荧光量子产率也比较高BODIPY衍生物。1995年，他们又使用吲哚衍生物与三氟化硼络合，制备了超大共轭体系的BODIPY荧光染料[5]（如图1。13所示）。将母核的3 , 5 位连上两个噻吩基或有烷基取代的噻吩基以后该荧光染料的最大发射波长甚至超过了700 nm。

图 1。13 用吲哚合成的长波长BODIPY类荧光染料母体结构

    另外，Dehaen课题组[6]在BODIPY的3, 5位上引入卤素原子，然后在不同钯催化剂作用下，分别发生Heck，Suzuki，Stille和Sonogashira偶联反应。（如图1。14所示）。BODIPY 3, 5位引入不同的共轭基团后，吸收和发射波长发生明显红移。

图 1。14 BODIPY在不同钯催化剂作用下发生反应

1999年，Kevin Burgess课题组[7,8]发现了一种新的BODIPY荧光染料的合成方法。他们以苯甲酰氯和苯环取代的吡咯为原料进行缩合，生成二吡咯亚甲烷的盐酸盐中间体，然后在碱性条件下与三氟化硼进行络合而制的。由于用酰氯比用醛反应活性大且后处理简便，因此相对产率收率较高，这为BODIPY类荧光染料的后续发展提供了保障。