4-[雙(4-碘苯基)氨基]苯甲醛（4-(bis(4-iodophenyl)amino)benzaldehyde，CAS: 808758-81-8）為淡黃色至黃色固體，熔點為139.0-143.0 °C，分子式為C19H13I2NO，分子量525.12。
制備方法
(a) Vilsmayer-Hack甲?；磻?yīng)：將氧氯化磷（1.85 mL，20 mmol）逐滴加入0°C下攪拌的DMF（5.6 mL，73 mmol）中，所得甲?；旌衔镉谙嗤瑮l件下繼續(xù)攪拌1小時。向該體系中加入三苯胺（5 g，20 mmol），升溫至80°C反應(yīng)4小時。經(jīng)TLC監(jiān)測反應(yīng)完成后，將反應(yīng)混合物冷卻至室溫，加水淬滅，并用20%氫氧化鈉水溶液中和。所得棕黃色產(chǎn)物經(jīng)水洗，二氯甲烷萃取，飽和食鹽水洗滌，無水硫酸鈉干燥，最后以正己烷/乙酸乙酯（體積比98:2）為洗脫劑通過柱色譜純化，得到淺黃色固體（4.8 g，收率88%）。[1]
(b) 碘化反應(yīng)：將4-(二苯氨基)苯甲醛（2.5 g，9.2 mmol）溶于10 mL冰醋酸與2 mL水的混合溶液中，加入碘化鉀（2 g，11.9 mmol），于80°C下攪拌反應(yīng)1小時。隨后加入碘酸鉀（1.91 g，9.2 mmol），并于100°C下繼續(xù)反應(yīng)3小時，反應(yīng)進程經(jīng)TLC跟蹤。反應(yīng)完成后，加水淬滅并冷卻至室溫，析出棕黃色沉淀（4-[雙(4-碘苯基)氨基]苯甲醛），經(jīng)壓濾收集（4.45 g，收率92%），并用水充分洗滌以除去殘留醋酸。[1]
材料化學(xué)領(lǐng)域中的應(yīng)用
4-[雙(4-碘苯基)氨基]苯甲醛是非常重要的有機合成中間體，被廣泛用于材料化學(xué)多個領(lǐng)域的研究，例如晶體管材料、太陽能電池材料、熒光材料等。
有機場效應(yīng)晶體管
Samuthira Nagarajan等人[1]以4-[雙(4-碘苯基)氨基]苯甲醛為反應(yīng)原料，通過Suzuki偶聯(lián)反應(yīng)合成了一系列新型不對稱取代三芳胺類化合物（圖1）。所有分子均表現(xiàn)出良好的熱穩(wěn)定性與電化學(xué)重現(xiàn)性。采用底柵極-頂接觸結(jié)構(gòu)制備了溶液加工型 p 型有機場效應(yīng)晶體管。其中，化合物 3 表現(xiàn)出較高的載流子遷移率及高達 10? 的開關(guān)比，這一結(jié)果證明了該類材料在開關(guān)和存儲器器件中的應(yīng)用潛力。
圖1. 系列三芳胺類化合物
染料敏化太陽能電池
Surya Prakash Singh等人[2]以4-[雙(4-碘苯基)氨基]苯甲醛為反應(yīng)原料，成功設(shè)計并合成了兩種無金屬有機染料（KNS1與KNS2，結(jié)構(gòu)見圖2），其分子結(jié)構(gòu)分別以三苯胺和噻吩單元作為電子給體，以氰基丙烯酸及羅丹寧-3-乙酸單元作為電子受體。這兩種染料均表現(xiàn)出對納米晶TiO?基染料敏化太陽能電池（DSSCs）的光敏化能力。通過測量其光伏性能，系統(tǒng)研究了兩種不同錨定基團對DSSCs性能的影響。在不添加CDCA（鵝去氧膽酸）的情況下，基于KNS1和KNS2的DSSCs整體光電轉(zhuǎn)換效率（PCE）分別為2.01%和2.95%。其中，基于KNS2的DSSC表現(xiàn)出更高的短路電流（Jsc）、開路電壓（Voc）和PCE值，這歸因于其更優(yōu)異的電子注入效率和較低的復(fù)合速率。實驗觀察到，在共吸附CDCA后，KNS1的Jsc和Voc均得到提升；而KNS2的光伏性能未因CDCA的加入而產(chǎn)生明顯變化，這表明該類分子具備作為小分子共敏化劑的潛力。共吸附CDCA后，基于KNS1和KNS2的DSSCs的最終PCE分別提升至3.53%和3.00%。盡管當(dāng)前所研究染料的光電轉(zhuǎn)換效率仍較低——這主要歸因于其相對較窄的光吸收窗口和較低的Voc，但本研究提出的合成策略為設(shè)計新型分子、進一步提升DSSCs的光伏性能提供了有價值的思路。
圖2. KNS1與KNS2結(jié)構(gòu)
熒光及其細胞成像
Ying Qian等人[3]以4-[雙(4-碘苯基)氨基]苯甲醛為反應(yīng)原料，合成并研究載四種不同聚集誘導(dǎo)發(fā)光（AIE）和分子內(nèi)電荷轉(zhuǎn)移（ICT）活性發(fā)色團的納米粒子。這些發(fā)色團分別以含不同數(shù)量咔唑結(jié)構(gòu)的三苯胺單元作為電子給體，并以單一的1,3,4-噁二唑單元作為電子受體。所制備的染料摻雜氨基功能化二氧化硅納米粒子（Si-NPs）直徑約為30 nm，保持了發(fā)色團典型的AIE光物理性質(zhì)，其中Oxa-(BCPA)?摻雜Si-NPs的量子產(chǎn)率高達0.35，四種納米粒子的熒光發(fā)射峰位于476 nm至513 nm之間。同時，染料摻雜Si-NPs成功克服了AIE材料生物相容性差的難題，可在水中良好分散，為通過納米粒子與多種生物分子偶聯(lián)進一步探索其生物應(yīng)用提供了重要機遇。負載染料的牛血清白蛋白納米粒子（BSA-NPs）應(yīng)用于細胞成像中，相較于純?nèi)玖霞{米粒子，表現(xiàn)出更優(yōu)的HeLa細胞攝取效率，表明其在癌細胞檢測等生物傳感器領(lǐng)域具有廣闊的應(yīng)用前景。
參考文獻
[1] Dheepika R, Sonalin S, Imran PM, Nagarajan S. Unsymmetrical starburst triarylamines: synthesis, properties, and characteristics of OFETs. Journal of Materials Chemistry C. 2018, 6(26):6916-9.
[2] Narayanaswamy K, Swetha T, Kapil G, Pandey SS, Hayase S, Singh SP. Simple metal-free dyes derived from triphenylamine for DSSC: A comparative study of two different anchoring group. Electrochimica Acta. 2015, 169:256-63.
[3] Jin Y, Qian Y. Photophysical properties, aggregation-induced fluorescence in nanoaggregates and cell imaging of 2, 5-bisaryl 1, 3, 4-oxadiazoles. New Journal of Chemistry. 2015;39(4):2872-80.