磷酰胆碱结构修饰的苝酰亚胺衍生物及其制备方法

摘要

本发明提供的磷酰胆碱结构修饰的苝酰亚胺衍生物，其结构式如下。本发明还提供了上述的磷酰胆碱结构修饰的苝酰亚胺衍生物的制备方法。本发明提供的磷酰胆碱结构修饰的苝酰亚胺衍生物采用化学方法接枝了亲水的磷酰胆碱结构，水溶性好、荧光量子产率高、生物相容性好。其制备方法，通过原子转移自由基聚合接枝的方法将两个含有磷酰胆碱结构的齐聚物连接到苝酰亚胺上形成一段接枝的齐聚物链，制备工艺简便、可靠、易于实现。

权利要求

1.磷酰胆碱结构修饰的苝酰亚胺衍生物，其结构式如下：

其中，R1为H，CH3；

R2为CmH2m，m＝2,3或4；

R3为CnH2n，n＝2,3或4；

x≥1。

2.权利要求1所述的磷酰胆碱结构修饰的苝酰亚胺衍生物的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：

(1)N,N'-羟烷基苝酰亚胺的制备：由苝四甲酸二酐和烷基醇胺反应得到N,N'-羟烷基苝酰亚胺；

(2)2-溴-2-甲基丙酰溴修饰的苝酰亚胺衍生物的制备：N,N'-羟烷基苝酰亚胺与

2-溴-2-甲基丙酰溴反应，得2-溴-2-甲基丙酰溴修饰的苝酰亚胺衍生物；

(3)磷酰胆碱结构修饰的苝酰亚胺衍生物的制备：利用原子转移自由基聚合接枝的方法，在惰性气氛中，2-溴-2-甲基丙酰溴修饰的苝酰亚胺衍生物与含有磷酰胆碱结构的可聚合化合物在引发体系诱导下发生自由基聚合反应，即得。

3.根据权利要求2所述的磷酰胆碱结构修饰的苝酰亚胺衍生物的制备方法，其特征在于：步骤(1)中，苝四甲酸二酐和烷基醇胺的摩尔比为1:2-1:100；反应温度为100-190℃；

反应时间为3h-30h。

4.根据权利要求2所述的磷酰胆碱结构修饰的苝酰亚胺衍生物的制备方法，其特征在于：步骤(2)中，N,N'-羟烷基苝酰亚胺与2-溴-2-甲基丙酰溴的摩尔比为1:3-1:10，反应温度为0-40℃；反应时间为1h-24h。

5.根据权利要求2所述的磷酰胆碱结构修饰的苝酰亚胺衍生物的制备方法，其特征在于：步骤(2)中，反应体系中还包括缚酸剂，所述缚酸剂为有机碱，所述缚酸剂与

2-溴-2-甲基丙酰溴的摩尔比为1:1。

6.根据权利要求2所述的磷酰胆碱结构修饰的苝酰亚胺衍生物的制备方法，其特征在于：步骤(3)中，含磷酰胆碱结构的可聚合化合物为丙烯酰氧基乙基磷酰胆碱、丙烯酰氧基丙基磷酰胆碱、丙烯酰氧基丁基磷酰胆碱、甲基丙烯酰氧基乙基磷酰胆碱、甲基丙烯酰氧基丙基磷酰胆碱或甲基丙烯酰氧基丁基磷酰胆碱中的一种或多种的组合物。

7.根据权利要求2所述的磷酰胆碱结构修饰的苝酰亚胺衍生物的制备方法，其特征在于：步骤(3)中，含磷酰胆碱结构的可聚合化合物与2-溴-2-甲基丙酰溴修饰的苝酰亚胺衍生物的摩尔比为20-60:1；反应温度为30-100℃；反应时间为8-24h；反应体系采用超声波振荡。

8.根据权利要求2所述的磷酰胆碱结构修饰的苝酰亚胺衍生物的制备方法，其特征在于：步骤(3)中，所述引发体系为过渡金属盐和配体的组合，所述过渡金属盐为硫酸亚铁、氯化亚铁、氯化亚铜和溴化亚铜中的一种，所述配体为联二吡啶(bpy)、4,4'-二特丁基-2,2'-联吡啶(dTbpy)、4,4'-二正庚基-2,2'-联吡啶(dHbpy)、4,4'-二(5-壬基)-2,2'-联吡啶(dNbpy)、五甲基二乙烯三胺中的一种。

说明书

磷酰胆碱结构修饰的苝酰亚胺衍生物及其制备方法

技术领域

[0001] 本发明属于化学合成领域，特别涉及一种磷酰胆碱结构修饰的苝酰亚胺衍生物，还涉及磷酰胆碱结构修饰的苝酰亚胺衍生物的制备方法。

背景技术

[0002] 苝系衍生物具有优越的光化学、化学和热学稳定性，对从可见光到紫外区的光都有很强的吸收，是一类性能特异的分子电子学材料，在液晶显示材料、激光材料、太阳能电池及光致发光器件等方面具有很广泛的应用。苝具有高的荧光量子产率、高耐光性和化学稳定性，在可见光区的吸收可以避开生物体的背景荧光，并且容易修饰，这些性质为其作为生物标记奠定了基础。

[0003] 使苝系衍生物具有水溶性的同时难以保持高荧光量子产率，一直以来都是非常热门的课题。现有的研究文献中，使苝系衍生物具有良好水溶性的修饰方法是在酰亚胺的氮原子或者Bay-position上引入增溶性基团。Gao等(Gao B,et al.Water-soluble and fluorescent dendritic perylenebisimides for live-cell imaging.Chemical Communications.2011；47(13):3894-3896)将枝状聚乙二醇(PEG)接枝到苝酰亚胺的氮原子上，得到的聚乙二醇修饰的苝酰亚胺衍生物(PEPBI)具有良好的水溶性、较低的细胞毒性和较高的荧光产率，可应用于细胞的荧光标记。Xu等(Xu LQ,et al.Functionalization of reduced graphene oxide nanosheets via stacking interactions with the fluorescent and water-soluble perylenebisimide-containing polymers.Polymer.2011；52(11):2376-2383)将丙烯酸甘油酯利用ATRP方法聚合接枝到苝酰亚胺上，得到的苝酰亚胺衍生物(PBIPGA)具有良好的水溶性和较高的荧光产率，产物用于修饰石墨烯得到水溶性石墨烯。中国专利申请号为200910229526.6的专利文件公开了一种含N-氧化吡啶基团的水溶性苝酰亚胺衍生物的合成方法，该类衍生物通过卤代的苝酰亚胺衍生物与相应含羟基取代试剂反应，然后后经双氧水氧化而成，制备方法条件容易控制，反应比较温和，原料经济，制备的含N-氧化吡啶基团的水溶性苝酰亚胺衍生物毒性小且荧光量子产率高。中国专利申请号为200910204975.5的专利文件公开了一种耐候性苝酰亚胺染料及其制备方法，将水溶性基团修饰的萘与苝酰亚胺反应，且在苝环的Bay-position修饰水溶性基团，得到具有优良耐候性的苝酰亚胺衍生物，可用作材料中的着色剂。

[0004] 苝系衍生物在具有水溶性的同时难以保持高荧光量子产率，这一直是困扰研究者拓展其在生物体系应用的难题。

发明内容

[0005] 发明目的：本发明的第一目的是提供一种具有良好水溶性和高荧光量子产率的磷酰胆碱结构修饰的苝酰亚胺衍生物，更具体地是提供一种(甲基)丙烯酰氧基烷(氧)基磷酰胆碱结构修饰的苝酰亚胺衍生物。

[0006] 本发明的第二目的是提供上述衍生物的制备方法。

[0007] 技术方案：本发明提供的磷酰胆碱结构修饰的苝酰亚胺衍生物，其结构式如下：

[0008]

[0009] 其中，R1为H，CH3；

[0010] R2为CnH2n，n＝2,3或4；

[0011] R3为CmH2m，m＝2,3或4；

[0012] x≥1。

[0013] 本发明还提供了上述的磷酰胆碱结构修饰的苝酰亚胺衍生物的制备方法，包括以下步骤：

[0014] (1)N,N'-羟烷基苝酰亚胺(PBI-OH)的制备：由苝四甲酸二酐和烷基醇胺反应得到N,N'-羟烷基苝酰亚胺；

[0015] (2)2-溴-2-甲基丙酰溴修饰的苝酰亚胺衍生物(PBI-Br)的制备：N,N'-羟烷基苝酰亚胺与2-溴-2-甲基丙酰溴反应，得2-溴-2-甲基丙酰溴修饰的苝酰亚胺衍生物；

[0016] (3)磷酰胆碱结构修饰的苝酰亚胺衍生物的制备：利用原子转移自由基聚合(ATRP)接枝的方法，在氮气、氩气等惰性气氛中，2-溴-2-甲基丙酰溴修饰的苝酰亚胺衍生物与含有磷酰胆碱结构的可聚合化合物在引发体系诱导下发生自由基聚合反应，即得。

[0017] 其中，步骤(1)中，所述氨基醇胺优选乙醇胺、正丙醇胺和正丁醇胺中的一种。

[0018] 其中，步骤(1)中，苝四甲酸二酐和烷基醇胺的摩尔比为1:2-1:100，优选地为1:60-1:80；反应温度为100-190℃，优选140-180℃；反应时间为3h-30h，优选时间为12-24h。

[0019] 其中，步骤(2)中，N,N'-羟烷基苝酰亚胺(PBI-OH)与2-溴-2-甲基丙酰溴的摩尔比为1:3-1:10，优选为1:3-1:6；反应温度为0-40℃，优选为4-25℃；反应时间为1h-24h，优选为4-12h。

[0020] 其中，步骤(2)中，反应溶剂为卤代烷烃，优选为三氯甲烷、二氯甲烷、一氯甲烷、二氯乙烷、三氯乙烷、一氯乙烷中的一种或几种的组合物；反应溶剂与N,N'-羟烷基苝酰亚胺(PBI-OH)用量比为100-250mL:1mmol，优选为150-200mL:1mmol。

[0021] 其中，步骤(2)中，反应体系中还包括缚酸剂，所述缚酸剂为有机碱，优选为三丁胺、三丙胺、三乙胺、三甲胺、吡啶中的一种或几种的组合物，所述缚酸剂与2-溴-2-甲基丙酰溴的摩尔比为1:1。

[0022] 其中，步骤(3)中，本发明提供的苝酰亚胺衍生物采用含磷酰胆碱结构的可聚合化合物修饰，所述含磷酰胆碱结构的可聚合化合物结构式如下：

[0023]

[0024] 其中，含磷酰胆碱结构的可聚合化合物为丙烯酰氧基乙基磷酰胆碱、丙烯酰氧基丙基磷酰胆碱、丙烯酰氧基丁基磷酰胆碱、甲基丙烯酰氧基乙基磷酰胆碱、甲基丙烯酰氧基丙基磷酰胆碱或甲基丙烯酰氧基丁基磷酰胆碱中的一种或多种的组合物。

[0025] 其中，步骤(3)中，含磷酰胆碱结构的可聚合化合物与2-溴-2-甲基丙酰溴修饰的苝酰亚胺衍生物(PBI-Br)的摩尔比为20-60:1，优选为20-40:1；反应温度为30-100℃，优选50-80℃；反应时间为8-24h，优选10-16h；反应体系采用超声波振荡。

[0026] 其中，步骤(3)中，所述引发体系为过渡金属盐和配体的组合，所述过渡金属盐为硫酸亚铁、氯化亚铁、氯化亚铜和溴化亚铜中的一种，所述配体为联二吡啶(bpy)、4,4'-二特丁基-2,2'-联吡啶(dTbpy)、4,4'-二正庚基-2,2'-联吡啶(dHbpy)、4,4'-二(5-壬基)-2,2'-联吡啶(dNbpy)、五甲基二乙烯三胺(PMDETA)中的一种；所述过渡金属盐和配体的摩尔数相同；所述过渡金属盐的摩尔数为2-溴-2-甲基丙酰溴修饰的苝酰亚胺衍生物摩尔数的2倍以上，优选2倍。

[0027] 其中，步骤(3)中，反应溶剂为苯、二甲苯、环己酮、苯甲醚和四氢呋喃中的一种或几种的组合物；反应溶剂与2-溴-2-甲基丙酰溴修饰的苝酰亚胺衍生物(PBI-Br)的用量比为10-100mL:0.05mmol，优选地为10-20mL:0.05mmol。

[0028] 有益效果：本发明提供的磷酰胆碱结构修饰的苝酰亚胺衍生物采用化学方法接枝了亲水的磷酰胆碱结构，水溶性好、荧光量子产率高、生物相容性好。

[0029] 由于磷酰胆碱结构是生物体内固有的一类化合物如磷脂中的一部分，采用磷酰胆碱结构修饰的苝酰亚胺衍生物具有良好的生物相容性，同时由于产物具有很高的荧光量子产率，因此该苝酰亚胺衍生物具有在生物医用领域用作荧光标记的潜在用途。

[0030] 本发明提供的磷酰胆碱结构修饰的苝酰亚胺衍生物的制备方法，通过原子转移自由基聚合接枝的方法将两个含有磷酰胆碱结构的齐聚物连接到苝酰亚胺上形成一段接枝的齐聚物链，制备工艺简便、可靠、易于实现。

附图说明

[0031] 图1为磷酰胆碱结构修饰的苝酰亚胺衍生物的核磁氢(1H-NMR)谱图；

[0032] 图2为磷酰胆碱结构修饰的苝酰亚胺衍生物的紫外可见光谱图；

[0033] 图3为磷酰胆碱结构修饰的苝酰亚胺衍生物的荧光发光谱图。

具体实施方式

[0034] 根据下述实施例，可以更好地理解本发明。然而，本领域的技术人员容易理解，实施例所描述的具体的物料配比、工艺条件及其结果仅用于说明本发明，而不应当也不会限制权利要求书中所详细描述的本发明。

[0035] 实施例1

[0036] 磷酰胆碱结构修饰的苝酰亚胺衍生物，其结构式为：

[0037]

[0038] 其制备方法，包括以下步骤：

[0039] (1)羟乙基苝酰亚胺的制备：称取0.8g苝四甲酸二酐置于内衬聚四氟乙烯的水热反应釜中，加入9.76g乙醇胺，将反应釜置于180℃反应24h。反应后加入25mL蒸馏水，搅拌后离心分离，倾去上次溶液，重复这一过程3次，60℃真空干燥后得到羟乙基苝酰亚胺。

[0040] (2)2-溴-2-甲基丙酰溴修饰的苝酰亚胺衍生物(PBI-Br)的制备：称取550mg羟乙基苝酰亚胺于250mL三颈瓶中，加入150mL干燥的二氯甲烷和0.43mL的三乙胺，超声分散。将三颈瓶置于冰水浴中，逐滴加入0.69g的2-溴-2-甲基丙酰溴，持续搅拌1h。然后，将三颈瓶置于室温继续搅拌24h。将反应后产物过滤，除去未反应的羟乙基苝酰亚胺和三乙胺氢溴酸盐。将获得的滤液蒸干，获得2-溴-2-甲基丙酰溴修饰的苝酰亚胺衍生物(PBI-Br)。

[0041] (3)自由基聚合接枝磷酰胆碱结构：称取43mg 2-溴-2-甲基丙酰溴修饰的苝酰亚胺衍生物(PBI-Br)，3mmol甲基丙烯酰氧乙基磷酰胆碱、14.4mg溴化亚铜，8mL四氢呋喃于25mL烧瓶中，磁力搅拌。往烧瓶中通20min氮气。迅速加入17.3mg五甲基二乙烯三胺(PMDETA)，将烧瓶密封，在60℃油浴中搅拌8h。将获得的分散液通过0.22μm滤膜，用四氢呋喃冲洗3次。于60℃烘干，获得接枝磷酰胆碱结构的苝酰亚胺衍生物。

[0042] 将本例中的最终产物PBI-PCn进行了表征测定。

[0043] 附图1的核磁共振氢谱中，8.0-8.5ppm之间的两个峰为苝环上的8个氢的峰，图上0.86、1.05、1.11ppm处峰为磷酰胆碱结构上连接在双键甲基和2-溴-2-甲基丙酰溴上两个甲基上氢的信号，1.82ppm处峰为最后产物中连接两个碳原子的亚甲基上氢的信号，3.2ppm处信号为季胺上三个甲基上氢的信号，3.66ppm处的双峰为最后产物中连接氮原子和碳原子之间的亚甲基上氢的信号，4.18ppm处的多重峰为最后产物中连接氧原子和碳原子之间
1
的亚甲基上氢的信号，4.7ppm处的为水峰，H-NMR图谱从结构上证明了磷酰胆碱结构成功地接枝到了苝酰亚胺上，通过对8.0-8.5ppm处两个峰与3.2ppm处单峰的积分比，算得接枝上去的磷酰胆碱结构单元数为32，所以此处的x≈16。

[0044] 附图2的可见光谱中，苝系衍生物在475nm、501nm和543nm处的三个特征峰都出现在了谱图中，且溶液均匀，从另一方面证明了磷酰胆碱结构成功地接枝到了苝酰亚胺上。

[0045] 附图3的紫外荧光光谱中，运用373nm波长的激发光对不同浓度溶液进行激发，在浓度为5mg/mL浓度下，荧光主要为600nm的红光，且荧光强度比2.5mg/mL的溶液低，这是由于高浓度的苝酰亚胺衍生物溶液的荧光会发生自猝灭，当浓度逐渐变低时，同时发出550nm和600nm波长的荧光，且荧光强度较强，证明了磷酰胆碱结构修饰的苝酰亚胺衍生物具有良好水溶性的同时，具有高强度的荧光。

[0046] 实施例2

[0047] 磷酰胆碱结构修饰的苝酰亚胺衍生物，其结构式为：

[0048]

[0049] 其制备方法，包括以下步骤：

[0050] (1)羟基正丙基苝酰亚胺的制备：取2mmol苝四甲酸二酐置于内衬聚四氟乙烯的水热反应釜中，加入4mmol正丙醇胺，将反应釜置于190℃反应3h。反应后加入25mL蒸馏水，搅拌后离心分离，倾去上次溶液，重复这一过程3次，60℃真空干燥后得到羟基正丙基苝酰亚胺。

[0051] (2)2-溴-2-甲基丙酰溴修饰的苝酰亚胺衍生物(PBI-Br)的制备：取1mmol羟基正丙基苝酰亚胺于250mL三颈瓶中，加入100mL干燥的三氯甲烷和3mmol的三丁胺，超声分散。将三颈瓶置于冰水浴中，逐滴加入3mmol的2-溴-2-甲基丙酰溴，持续搅拌1h。然后，将三颈瓶置于0℃继续搅拌24h。将反应后产物过滤，除去未反应的羟乙基苝酰亚胺和三乙胺氢溴酸盐。将获得的滤液蒸干，获得2-溴-2-甲基丙酰溴修饰的苝酰亚胺衍生物(PBI-Br)。

[0052] (3)自由基聚合接枝磷酰胆碱结构：取0.05mmol 2-溴-2-甲基丙酰溴修饰的苝酰亚胺衍生物(PBI-Br)，1mmol甲基丙烯酰氧乙基磷酰胆碱、0.1mmol硫酸亚铁，10mL苯于25mL烧瓶中，磁力搅拌。往烧瓶中通20min氮气。迅速加入0.1mmol联二吡啶(bpy)，将烧瓶密封，在70℃油浴中搅拌13h。将获得的分散液通过0.22μm滤膜，用四氢呋喃冲洗3次。
于60℃烘干，获得接枝磷酰胆碱结构的苝酰亚胺衍生物。

[0053] 实施例3

[0054] 磷酰胆碱结构修饰的苝酰亚胺衍生物，其结构式为：

[0055]

[0056] 其制备方法，包括以下步骤：

[0057] (1)羟基异丙基苝酰亚胺的制备：称取2mmol苝四甲酸二酐置于内衬聚四氟乙烯的水热反应釜中，加入200mmol异丙醇胺，将反应釜置于100℃反应30h。反应后加入25mL蒸馏水，搅拌后离心分离，倾去上次溶液，重复这一过程3次，60℃真空干燥后得到羟基异丙基苝酰亚胺。

[0058] (2)2-溴-2-甲基丙酰溴修饰的苝酰亚胺衍生物(PBI-Br)的制备：取1mmol羟基异丙基苝酰亚胺于250mL三颈瓶中，加入250mL干燥的二氯乙烷和6mmol的三丙胺，超声分散。将三颈瓶置于冰水浴中，逐滴加入6mmol的2-溴-2-甲基丙酰溴，持续搅拌1h。然后，将三颈瓶置于40℃继续搅拌1h。将反应后产物过滤，除去未反应的羟乙基苝酰亚胺和三乙胺氢溴酸盐。将获得的滤液蒸干，获得2-溴-2-甲基丙酰溴修饰的苝酰亚胺衍生物(PBI-Br)。

[0059] (3)自由基聚合接枝磷酰胆碱结构：取0.05mmol 2-溴-2-甲基丙酰溴修饰的苝酰亚胺衍生物(PBI-Br)，3mmol丙烯酰氧基丙基磷酰胆碱、0.1mmol氯化亚铁，100mL二甲苯于150mL烧瓶中，磁力搅拌。往烧瓶中通20min氮气。迅速加入0.1mmol4，4'-二特丁基-2，2'-联吡啶(dTbpy)，将烧瓶密封，在80℃油浴中搅拌10h。将获得的分散液通过0.22μm滤膜，用四氢呋喃冲洗3次。于60℃烘干，获得接枝磷酰胆碱结构的苝酰亚胺衍生物。

[0060] 实施例4

[0061] 磷酰胆碱结构修饰的苝酰亚胺衍生物，其结构式为：

[0062]

[0063] 其制备方法，包括以下步骤：

[0064] (1)羟基正丁基苝酰亚胺的制备：称取2mmol苝四甲酸二酐置于内衬聚四氟乙烯的水热反应釜中，加入120mmol正丁醇胺，将反应釜置于140℃反应12h。反应后加入25mL蒸馏水，搅拌后离心分离，倾去上次溶液，重复这一过程3次，60℃真空干燥后得到羟基正丁基苝酰亚胺。

[0065] (2)2-溴-2-甲基丙酰溴修饰的苝酰亚胺衍生物(PBI-Br)的制备：取1mmol羟基正丁基苝酰亚胺于250mL三颈瓶中，加入150mL干燥的三氯乙烷和10mmol的三甲胺，超声分散。将三颈瓶置于冰水浴中，逐滴加入10mmol的2-溴-2-甲基丙酰溴，持续搅拌1h。然后，将三颈瓶置于4℃继续搅拌12h。将反应后产物过滤，除去未反应的羟乙基苝酰亚胺和三乙胺氢溴酸盐。将获得的滤液蒸干，获得2-溴-2-甲基丙酰溴修饰的苝酰亚胺衍生物(PBI-Br)。

[0066] (3)自由基聚合接枝磷酰胆碱结构：取0.05mmol 2-溴-2-甲基丙酰溴修饰的苝酰亚胺衍生物(PBI-Br)，2mmol甲基丙烯酰氧基丙基磷酰胆碱、0.1mmol氯化亚铜，20mL环己酮于25mL烧瓶中，磁力搅拌。往烧瓶中通20min氮气。迅速加入0.1mmol 4，4'-二正庚基-2，2'-联吡啶(dHbpy)，将烧瓶密封，在50℃油浴中搅拌16h。将获得的分散液通过0.22μm滤膜，用四氢呋喃冲洗3次。于60℃烘干，获得接枝磷酰胆碱结构的苝酰亚胺衍生物。

[0067] 实施例5

[0068] 磷酰胆碱结构修饰的苝酰亚胺衍生物，其结构式为：

[0069]

[0070] 其制备方法，包括以下步骤：

[0071] (1)羟基异丁基苝酰亚胺的制备：称取2mmol苝四甲酸二酐置于内衬聚四氟乙烯的水热反应釜中，加入40mmol异丁醇胺，将反应釜置于170℃反应18h。反应后加入25mL蒸馏水，搅拌后离心分离，倾去上次溶液，重复这一过程3次，60℃真空干燥后得到羟基异丁基苝酰亚胺。

[0072] (2)2-溴-2-甲基丙酰溴修饰的苝酰亚胺衍生物(PBI-Br)的制备：取1mmol羟基异丁基苝酰亚胺于250mL三颈瓶中，加入200mL干燥的一氯甲烷和5mmol的吡啶，超声分散。将三颈瓶置于冰水浴中，逐滴加入5mmol的2-溴-2-甲基丙酰溴，持续搅拌1h。然后，将三颈瓶置于25℃继续搅拌4h。将反应后产物过滤，除去未反应的羟乙基苝酰亚胺和三乙胺氢溴酸盐。将获得的滤液蒸干，获得2-溴-2-甲基丙酰溴修饰的苝酰亚胺衍生物(PBI-Br)。

[0073] (3)自由基聚合接枝磷酰胆碱结构：取0.05mmol 2-溴-2-甲基丙酰溴修饰的苝酰亚胺衍生物(PBI-Br)，1.5mmol丙烯酰氧基丙基磷酰胆碱、0.1mg溴化亚铜，50mL苯甲醚于100mL烧瓶中，磁力搅拌。往烧瓶中通20min氮气。迅速加入0.1mmol 4，4'-二(5-壬基)-2，2'-联吡啶(dNbpy)，将烧瓶密封，在100℃油浴中搅拌8h。将获得的分散液通过0.22μm滤膜，用四氢呋喃冲洗3次。于60℃烘干，获得接枝磷酰胆碱结构的苝酰亚胺衍生物。

[0074] 实施例6

[0075] 磷酰胆碱结构修饰的苝酰亚胺衍生物，其结构式为：

[0076]

[0077] 其制备方法，包括以下步骤：

[0078] (1)羟基甲基丙基苝酰亚胺的制备：称取2mmol苝四甲酸二酐置于内衬聚四氟乙烯的水热反应釜中，加入160mmol3-氨基丁醇，将反应釜置于180℃反应24h。反应后加入25mL蒸馏水，搅拌后离心分离，倾去上次溶液，重复这一过程3次，60℃真空干燥后得到羟基甲基苝酰亚胺。

[0079] (2)2-溴-2-甲基丙酰溴修饰的苝酰亚胺衍生物(PBI-Br)的制备：取1mmol羟基甲基苝酰亚胺于250mL三颈瓶中，加入175mL干燥的一氯乙烷和8mmol的三乙胺，超声分散。将三颈瓶置于冰水浴中，逐滴加入8mmol的2-溴-2-甲基丙酰溴，持续搅拌1h。然后，将三颈瓶置于20℃继续搅拌8h。将反应后产物过滤，除去未反应的羟乙基苝酰亚胺和三乙胺氢溴酸盐。将获得的滤液蒸干，获得2-溴-2-甲基丙酰溴修饰的苝酰亚胺衍生物(PBI-Br)。

[0080] (3)自由基聚合接枝磷酰胆碱结构：取0.05mmol 2-溴-2-甲基丙酰溴修饰的苝酰亚胺衍生物(PBI-Br)，2.5mmol甲基丙烯酰氧基丙基磷酰胆碱、0.1mmol溴化亚铜，15mL四氢呋喃于25mL烧瓶中，磁力搅拌。往烧瓶中通20min氮气。迅速加入0.1mmol五甲基二乙烯三胺(PMDETA)，将烧瓶密封，在30℃油浴中搅拌24h。将获得的分散液通过0.22μm滤膜，用四氢呋喃冲洗3次。于60℃烘干，获得接枝磷酰胆碱结构的苝酰亚胺衍生物。

[0081] 实施例7

[0082] 与实施例1相同，只是将第二步中的2-溴-2-甲基丙酰溴的用量增加到1.3g，得到接枝磷酰胆碱结构的苝酰亚胺衍生物。

[0083] 实施例8

[0084] 与实施例1相同，只是将第二步中的三乙胺换成等摩尔量的三甲胺，得到接枝磷酰胆碱结构的苝酰亚胺衍生物。

[0085] 实施例9

[0086] 与实施例1相同，只是将第三步中的溴化亚铜和五甲基二乙烯三胺引发体系换成等摩尔量的氯化亚铁，在60℃下超声反应12h，得到接枝磷酰胆碱结构的苝酰亚胺衍生物。实施例10

[0087] 与实施例1相同，但是将第三步中的甲基丙烯酰氧基乙基磷酰胆碱换成1g丙烯酰氧基乙基磷酰胆碱在60℃下搅拌反应8小时，得到了接枝磷酰胆碱结构的苝酰亚胺衍生物。

[0088] 实施例11

[0089] 与实施例1相同，但是将第三步中的甲基丙烯酰氧基乙基磷酰胆碱换成2g丙烯酰氧基丁基磷酰胆碱在60℃氮气氛搅拌反应12小时，得到了接枝磷酰胆碱结构的苝酰亚胺衍生物。

[0090] 实施例13

[0091] 与实施例1相同，但是将第三步中的甲基丙烯酰氧基乙基磷酰胆碱换成2g甲基丙烯酰氧基丁基磷酰胆碱在30℃氮气氛搅拌反应8小时，得到了接枝磷酰胆碱结构的苝酰亚胺衍生物。