氰基二苯乙烯類刺激響應(yīng)型熒光材料的設(shè)計(jì)、合成與性質(zhì)

1、氰基二苯乙烯類刺激響應(yīng)型熒光材料的設(shè)計(jì)、合成與性質(zhì)刺激響應(yīng)發(fā)光材料是一類" 智能 " 材料 , 它們的顏色和熒光發(fā)射峰位/ 強(qiáng)度能被外部環(huán)境刺激（如熱、壓、pH、光、水、離子、有機(jī)小分子等）進(jìn)行轉(zhuǎn)換或調(diào)節(jié)。刺激響應(yīng)發(fā)光材料被廣泛地應(yīng)用于熒光傳感器、記憶芯片、防偽紙、邏輯運(yùn)算、光編碼、光開關(guān)、數(shù)據(jù)存儲、安全墨水和生物成像等領(lǐng)域。因此 , 刺激響應(yīng)發(fā)光材料的設(shè)計(jì)、 合成和應(yīng)用受到研究人員越來越多的關(guān)注。刺激響應(yīng)發(fā)光材料在溶液或固體狀態(tài)下應(yīng)具有較強(qiáng)的發(fā)光性能。設(shè)計(jì)、制備在固態(tài)或溶液狀態(tài)下具有刺激響應(yīng)性質(zhì)的熒光材料具有重要的理論指導(dǎo)意義和實(shí)際應(yīng)用價(jià)值。本文在充分調(diào)研相關(guān)文獻(xiàn)的基礎(chǔ)上

2、, 基于分子設(shè)計(jì)理念 , 通過將具有優(yōu)良發(fā)光性能且易于合成的氰基取代二苯乙烯結(jié)構(gòu)單元的引入,構(gòu)建了刺激響應(yīng)熒光材料4、TSA和 TC以及星狀有機(jī)硼發(fā)光材料TB1-TB4。研究了化合物 4、TSA和 TC在化學(xué)傳感、數(shù)據(jù)存儲和安全墨水等方面的應(yīng)用及 TB1-TB4的光物理性能。 主要研究內(nèi)容如下 :1 、設(shè)計(jì)合成了一種新型的具有聚集誘導(dǎo)發(fā)光（ AIE）活性的線型共軛雙希夫堿（ E）-N,N- 二- （4- （Z）-2- （丁氧基苯基）-1- 氰基苯乙烯）-1,4- 苯二甲酰亞胺（4）, 對化合物的結(jié)構(gòu)進(jìn)行了表征?；衔?4 + Hg²⁺ 在四氫呋喃（

3、 THF）和水 /THF 中顯示出明顯的顏色和熒光發(fā)射變化 , 可實(shí)現(xiàn)裸眼識別 Hg²⁺。Hg²⁺的加入刺激誘導(dǎo)化合物 4 熒光增強(qiáng)性能 , 可實(shí)現(xiàn)高選擇性和高靈敏度識別 THF、水/THF以及活細(xì)胞中的Hg²⁺。其在 THF和水 /THF 中的檢測限分別為3.4 ×10^-9 和 2.4 ×10^-7M。通過 4 的聚集模式合理地解釋了其對Hg<

4、;sup>2+</sup>的刺激響應(yīng)機(jī)理。2、設(shè)計(jì)合成了一種新型的在溶液和固體狀態(tài)下都有熒光發(fā)射的含活性氨基的型氰基取代二苯乙烯衍生物（TSA）, 對化合物的結(jié)構(gòu)進(jìn)行了表征, 研究了其光物理性質(zhì)和多刺激響應(yīng)性能。結(jié)果表明:TSA 可在 H₂O/EtOH混合溶劑中識別 PA,檢測限為 0.3 M;TSA可檢測有機(jī)溶劑中的痕量水: 在 THF中檢測限為 0.4 M,在 EtOH中為 0.80M。此外 ,TSA 對酸 / 堿、研磨等刺激都有熒光響應(yīng)性能, 可用于酸堿指示和信息數(shù)據(jù)存儲。 3、設(shè)計(jì)合成了含 - 氰基取代二苯乙烯結(jié)構(gòu)單元和噻

5、吩基團(tuán)的二氟硼配合物（ TC）, 并對化合物的結(jié)構(gòu)進(jìn)行了表征。TC在溶液和固態(tài)下均具有高熒光發(fā)射性能, 其絕對熒光量子產(chǎn)率分別為固體 F=33.0%,TC-THF溶液 F=26.0%。X-射線衍射分析結(jié)果表明TC的剛性結(jié)構(gòu)、分子間氫鍵和疏松有序的分子堆積是其具有高熒光發(fā)射的主要原因。在外界刺激（如酸、研磨）下,TC 的熒光發(fā)射會發(fā)生強(qiáng)度減弱、波長紅移以及熒光壽命減短。 X- 射線粉末衍射和掃描電子顯微鏡研究結(jié)果表明樣品的壓致變色是由原始樣品和研磨后樣品的微晶- 無定型狀態(tài)轉(zhuǎn)變引起的。TC的高熒光發(fā)射和多刺激響應(yīng)性能可用于熒光酸堿指示、安全墨水和復(fù)寫信息存儲。 4、設(shè)計(jì)合成了四種新型星狀的含氰基二苯基乙烯結(jié)構(gòu)單元的席夫堿化合物 TX1-TX4及其四配位二氟硼配合物TB1-TB4,對它們的結(jié)構(gòu)進(jìn)行了表征。初步研究了它們的