基于羅丹明B配體構(gòu)筑的碘化亞銅簇及其光學(xué)性能的研究.pdf

1、銅(I)簇是金屬簇化學(xué)中的一個(gè)大家族。由于金屬銅具有儲(chǔ)量豐富、廉價(jià)易得、低毒等優(yōu)點(diǎn)，使銅(I)簇在金屬簇化學(xué)中得到了更廣泛和深入的研究。近年來，隨著科技的發(fā)展，刺激響應(yīng)發(fā)光的智能型材料在檢測(cè)、標(biāo)記、傳感、光電子設(shè)備等方面的大量應(yīng)用已引起了人們極大的關(guān)注。銅碘簇類化合物因其具有豐富的結(jié)構(gòu)和獨(dú)特的光學(xué)性能而吸引了科學(xué)家更多的目光。例如，當(dāng)此類化合物受到溫度、壓力、溶劑蒸氣等外界環(huán)境的影響時(shí)，能夠通過熒光顏色的變化來響應(yīng)外部條件的刺激，展現(xiàn)出

2、良好的溫致發(fā)光變色、壓致發(fā)光變色、氣致發(fā)光變色的可逆響應(yīng)性能。因此，銅碘簇是一類具有很大發(fā)展前景和潛在應(yīng)用價(jià)值的刺激發(fā)光響應(yīng)的智能型材料。由于大多數(shù)的銅碘簇在一般情況下只能做出單一的刺激發(fā)光響應(yīng)，因此尋求能夠?qū)ν饨绠a(chǎn)生多刺激發(fā)光響應(yīng)的銅碘簇材料仍需要更多的努力。引入功能化外圍配體，聯(lián)合銅碘簇本身的光物理性質(zhì)，是解決這個(gè)問題的一個(gè)行之有效的策略。羅丹明B，因其呫噸環(huán)在多種條件下能以開環(huán)、閉環(huán)兩種不同的狀態(tài)存在，顯示不同的發(fā)光活性，被廣泛應(yīng)

3、用于熒光探針領(lǐng)域。基于此，首先設(shè)計(jì)了基于羅丹明B的含N配體，并將其修飾在銅碘簇的外圍，得到新的銅碘簇材料，且詳細(xì)研究了其發(fā)光性質(zhì)和刺激響應(yīng)功能。論文包括以下兩部分工作：
　　一、合成了具有較好的光物理化學(xué)性質(zhì)的羅丹明吡啶配體 L1，并通過前驅(qū)體法制備了具有封閉變形立方烷結(jié)構(gòu)的四核銅碘簇[Cu4I4(L1)4](1)，利用X-射線單晶衍射、熒光光譜、元素分析等儀器對(duì)該化合物的結(jié)構(gòu)和基本性質(zhì)進(jìn)行了表征。通過對(duì)其光學(xué)性能的研究得知，當(dāng)對(duì)

4、化合物1施加壓力、溫度、VO C外界刺激時(shí)，該化合物能夠展現(xiàn)出可逆的研磨變色、溫致變色、氣致變色的發(fā)光性能，實(shí)現(xiàn)了對(duì)三種外界刺激發(fā)光變色的響應(yīng)。同時(shí)，首次發(fā)現(xiàn)了銅碘簇對(duì)O2的熒光猝滅開關(guān)效應(yīng)，其猝滅強(qiáng)度可以達(dá)到82.2％。除此之外，化合物1在乙腈水體系中還有聚集誘導(dǎo)發(fā)光(AIE)效應(yīng)，當(dāng)水含量增加至80%和90%時(shí)，溶液的熒光強(qiáng)度逐漸增加且發(fā)射先藍(lán)移后紅移。
　　二、通過引入具有吸電子、給電子作用或者增加共軛效應(yīng)的基團(tuán)對(duì)配體 L1

5、中吡啶環(huán)進(jìn)行修飾，制備了一系列的配體 L2，L3，L4。利用這些配體得到了三個(gè)不同核數(shù)的銅碘簇[Cu4I4(L2)4](3)，[Cu3I3(L2)4](4)，[Cu2I2(L3)2]·L3(5)并通過X-射線單晶衍射對(duì)其結(jié)構(gòu)進(jìn)行了表征。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，當(dāng)引入弱給電子作用的(-C H3)基團(tuán)后所得到的配體L2更容易形成三核的銅碘簇，而引入吸電子基團(tuán)(-C l)的配體L3更容易形成雙核銅碘簇，從而證明了配體在調(diào)節(jié)銅碘簇結(jié)構(gòu)中起到了關(guān)鍵性作用。