多種環(huán)境響應(yīng)性發(fā)光分子的合成，表征及其自組裝行為研究.pdf

1、當(dāng)代科學(xué)的目標(biāo)之一是通過原子或者分子設(shè)計(jì)合成一些具有預(yù)期功能的材料，使得有機(jī)系統(tǒng)擁有了廣闊的結(jié)構(gòu)空間，被廣泛地應(yīng)用于生物化學(xué)以及材料化學(xué)。目前人們在研究材料的過程中基本通過兩種方式賦予材料一些特殊的性能，一種是通過對天然的有機(jī)材料添加或摻雜使其具有某種功能性，另一種是直接對材料表面進(jìn)行功能化修飾使其具有我們所需要的性能。前者多用于制造一些生活用品，比如橡膠的改性等；而后者多用于人工智能化的研究，比如合成一些具有pH和溫度等敏感特性的聚合

2、物并應(yīng)用于生物或材料化學(xué)。本論文的研究內(nèi)容主要是利用不同小分子基團(tuán)合成具有光電功能特性的分子骨架，通過對骨架上特定位置進(jìn)行支鏈功能化，使得化合物具有一些特殊的性能，如，pH和溫度響應(yīng)性，親水疏水性等。結(jié)合化合物本身所具有的藍(lán)光或聚集誘導(dǎo)發(fā)光（Aggregation Induced Emission， AIE），使其在不同溶液中形成的不同的膠束，利用透射電子顯微鏡（Transmission Electron Microscope， TEM

3、）以及動態(tài)光散射（Dynamic Light Scattering， DLS）來對膠束的形貌和粒徑進(jìn)行研究，最后展望了其應(yīng)用價值。此外，我們在分子的AIE基礎(chǔ)上引入了電荷轉(zhuǎn)移特征，得到了一系列多重環(huán)境響應(yīng)性熒光探針，并對其在不同環(huán)境下的發(fā)光特性進(jìn)行了表征。主要的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容包括：
　?。?）首先設(shè)計(jì)合成了芴和咔唑的分子刷型聚合物，再通過對咔唑的修飾，引入8-羥基喹啉，使聚合物具有pH響應(yīng)性。研究了聚合物在不同比例的混合溶劑、不同溫度和

4、不同pH值情況下自組裝形成的膠束的粒徑和形貌。通過實(shí)驗(yàn)研究得到了聚合物形成預(yù)期膠束的最佳條件。
　?。?）設(shè)計(jì)合成一種具有多重環(huán)境響應(yīng)性的聚芴發(fā)光分子，該分子由芴、能通過原子轉(zhuǎn)移活性自由基聚合引入側(cè)鏈的芴和具有AIE特性的分子片段組成，研究了該種聚合物在混合溶劑中的聚集形態(tài)，不同AIE分子含量聚合物之間的光譜性質(zhì)差異，以及在溶液中形成膠束的差別。通過對聚合物進(jìn)一步引入一種兼有水溶性和溫度響應(yīng)的分子聚（N-異丙基丙烯酰胺），增加了聚

5、合物的水溶性和溫度響應(yīng)性。
　?。?）設(shè)合成了三種具有電荷轉(zhuǎn)移特征的探針分子，其中兩種具有AIE特性，研究了這兩種分子在不同比例四氫呋喃和水混合溶劑中聚集誘導(dǎo)熒光發(fā)射變化情況。同時由于探針分子的電荷轉(zhuǎn)移特性，我們研究了這三種探針分子在不同介電常數(shù)的溶劑中，它們的紫外吸收、熒光發(fā)射以及熒光量子效率變化。最后我們通過滴定實(shí)驗(yàn)，研究了兩種AIE探針分子對爆炸物三硝基苯酚的檢測，通過猝滅曲線計(jì)算得到了這兩種探針在100％四氫呋喃以及90%