新型AIE化合物的設(shè)計合成及性能研究.pdf

1、2001年，唐本忠課題組發(fā)現(xiàn)了聚集誘導(dǎo)發(fā)光效應(yīng)(AIE)，具有這種效應(yīng)的化合物在稀溶液中不發(fā)光而在聚集狀態(tài)下發(fā)光明顯增強。近年來具有AIE性質(zhì)的化合物由于其獨特的發(fā)光性能，越來越受到研究者們的關(guān)注，成為備受關(guān)注的一個研究領(lǐng)域。由于AIE分子能在固態(tài)時高效率地發(fā)光，從根本上解決了聚集熒光淬滅(ACQ)的問題。因此，這些化合物在細胞成像、化學(xué)傳感器、生物傳感器、發(fā)光二極管、壓力傳感等方面具有非常廣闊的應(yīng)用前景。本論文合成并表征了三類化合物，

2、包括線性化合物、三苯胺類化合物以及以鄰菲羅啉為核的乙烯型化合物，研究這些分子的AIE性質(zhì)，探索它們的構(gòu)效關(guān)系，進一步完善機理，為AIE材料在醫(yī)藥和生物傳感等領(lǐng)域的廣泛應(yīng)用打下理論基礎(chǔ)。主要研究內(nèi)容總結(jié)如下:
　　(1)研究了6個線性化合物A1～A6，即4-丁基聯(lián)苯(A1)、4，4'-二異丙基聯(lián)苯(A2)、5，5'-二甲基-2，2'-聯(lián)吡啶(A3)、2-([1，1'-聯(lián)苯]-4-)噻吩(A4)、1，1'-聯(lián)萘(A5)、5-苯基-2，

3、2'-聯(lián)噻吩(A6)，并對其進行了紫外-可見光譜和熒光發(fā)射光譜的檢測。實驗結(jié)果顯示，化合物A1、A2和A3均具有AIE性能，化合物A4、A5和A6均不具有AIE性能。作出推論，二聯(lián)苯系列化合物具有AIE性能，分子內(nèi)旋轉(zhuǎn)受限是該系化合物產(chǎn)生AIE現(xiàn)象的機理。但是在二聯(lián)苯的結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)上繼續(xù)增加鏈的長度，或者引入體積更大的芳環(huán)（萘環(huán)），化合物不再具有AIE性能。
　　(2)合成表征了5個螺旋狀分子三苯胺衍生物B1～B5，分別為三苯胺(B1

4、)、4-甲氧基三苯胺(B2)、4-甲基三苯胺(B3)、4-醛基三苯胺(B4)和4-乙烯基三苯胺(B5)，研究其AIE性質(zhì)并討論取代基對AIE性能的影響。研究表明，化合物B1、B2、B3和B5均具有AIE現(xiàn)象。認(rèn)為分子內(nèi)旋受限是其具有AIE性質(zhì)的原因。而化合物B4表現(xiàn)出了聚集熒光淬滅性質(zhì)。C-O…H特殊氫鍵作用是造成聚集誘導(dǎo)熒光淬滅的原因。在此基礎(chǔ)上，又將聯(lián)苯或聯(lián)雜芳環(huán)片段與三苯胺片段通過雙鍵連接得到7個乙烯型化合物，研究其AIE性質(zhì)及產(chǎn)

5、生機理。發(fā)現(xiàn)化合物D1～D7均具有ACQ性能，可能是生成了H-聚集體或形成了π-π堆積所致。
　　(3)合成并表征了兩個以鄰菲羅啉為核的乙烯型化合物，2，9-di((E)苯乙烯基）1，10-鄰菲羅啉(E1)和2，9-bis((E)-4-甲氧基苯乙烯基)-1，10-鄰菲羅啉(E2)，并表征了其熒光性能。研究發(fā)現(xiàn)，化合物E1在一定范圍內(nèi)（水百分比含量從0％→50％）熒光強度逐漸增大。這可能是因為水的加入使化合物發(fā)生聚集，產(chǎn)生了有利于發(fā)