基于四苯基苯的聚集誘導發(fā)光衍生物的合成及應用.pdf

1、聚集誘導發(fā)光(AIE)分子的巨大實用價值對于開發(fā)新的多功能性的AIE材料提出了要求，從噻咯(silole)和四苯基乙烯(TPE)被發(fā)現(xiàn)以來，已有很多基于這兩個AIE母核的分子被開發(fā)，而新的AIE基元的探索對拓展AIE體系起到了關(guān)鍵性作用，本論文的核心工作就是探索多苯基苯體系AIE分子，并選擇四苯基苯(TPB)作為新的AIE母核，合成了一系列基于此母核的AIE衍生物，以期望將其應用于有機發(fā)光二極管(OLED)，化學傳感和機械力變色等方面。

2、
　　第一，設計合成了一系列多苯基苯分子，研究該類分子取代在中心苯環(huán)上的苯基的數(shù)量與位置對其AIE性能的影響，并通過晶體結(jié)構(gòu)解析探究了光物理行為出現(xiàn)差異的原因。此外，苯基苯系列AIE分子還排除了順反異構(gòu)導致分子AIE機理的爭論，進一步證明了分子內(nèi)旋轉(zhuǎn)受限(RIR)機理的正確性。
　　第二，設計合成了基于四苯基苯的固態(tài)發(fā)藍光、具有高固態(tài)熒光量子效率的電子給體-受體(D-A)結(jié)構(gòu)分子，其作為發(fā)光層制備的OLED器件，具有低的開關(guān)

3、電壓(3.2V)、較高的外量子效率(2.92％)、理想的亮度（4629 cd·m-2）和較好色純度(0.15，0.12)。此外，熱性能的分析發(fā)現(xiàn)分子具有較高的初始分解溫度（Td）365℃C且無玻璃化轉(zhuǎn)變溫度（Tg），說明此分子可以制備高穩(wěn)定性的OLED。
　　第三，設計合成了基于四苯基苯的二苯胺與二腈基乙烯基取代的D-A結(jié)構(gòu)多功能AIE分子。該分子在二氯甲烷/正己烷混合溶劑中AIE性能顯著，其固體晶態(tài)和非晶態(tài)轉(zhuǎn)變很容易，因此具有可

4、逆的機械力變色行為，研磨前后最大紅移可達到110 nm，且加熱和溶劑熏蒸后回復性能好。此外，強D-A相互作用導致該分子在極性溶劑中分子內(nèi)電荷轉(zhuǎn)移(ICT)作用很強，它在低極性溶劑四氯化碳中發(fā)強光而在較強極性溶劑二氯甲烷和三氯甲烷中不發(fā)射熒光，調(diào)節(jié)后者在四氯化碳溶液中的含量可以改變?nèi)芤旱陌l(fā)光顏色，因此，該分子可用于實時監(jiān)測工業(yè)上用甲烷氯化法生產(chǎn)四氯化碳的反應程度，且因為對低含量二氯甲烷及三氯甲烷敏感，也可用于檢測工業(yè)級四氯化碳的純度。此外

5、，該分子因為二腈基乙烯基與肼的反應活性高，且反應后ICT被破壞，使分子充分展現(xiàn)強的發(fā)光行為，因此可用于檢測肼。該檢測發(fā)生的化學反應在三分鐘內(nèi)完成，且1當量肼可與1當量探針分子完全反應，檢測效率極高，受干擾性小，因此，該分子是對肼具有極高靈敏度與選擇專一性，以及低背景信號的關(guān)開(turn-on)熒光探針。
　　第四，設計合成了基于四苯基苯的花菁鹽，用于檢測氰離子，該分子是具有較高靈敏度與選擇專一性開關(guān)(turn-off)熒光探針。我

6、們通過提純探針分子與氰離子反應后的產(chǎn)物，研究該產(chǎn)物的熒光性質(zhì)，深入探究其表現(xiàn)為turn-off響應的原因:探針分子為典型的聚集熒光增強(AEE)性質(zhì)分子且在檢測體系中發(fā)射熒光，而探針分子與氰離子反應后，因鹽結(jié)構(gòu)被破壞，產(chǎn)物分子表現(xiàn)出TICT和AIE的性質(zhì)，所以生成的分子在檢測溶劑體系(DMSO∶H2O=9∶1)因為TICT作用熒光基本被猝滅，因此檢測前表現(xiàn)探針分子為較強的熒光，檢測后表現(xiàn)出產(chǎn)物分子極微弱的熒光，從而使該分子對檢測氰離子表