基于異丁烯基雙萘酰胺分子骨架構(gòu)建具有聚集誘導(dǎo)發(fā)光性能的熒光和傳感材料.pdf

1、具有聚集誘導(dǎo)發(fā)光性質(zhì)的熒光材料近年來吸引了廣泛的關(guān)注，而開發(fā)具有高靈敏性和選擇性的熒光傳感材料也是當(dāng)前的研究熱點(diǎn)。但是將聚集誘導(dǎo)發(fā)光性質(zhì)與熒光傳感相結(jié)合仍是該領(lǐng)域的一大挑戰(zhàn)。本論文在上述研究思路的指導(dǎo)下，設(shè)計了一種以異丁烯雙萘酰胺為核心的的新型分子骨架，在此基礎(chǔ)上構(gòu)建了一系列具有可調(diào)熒光的新型聚集誘導(dǎo)發(fā)光材料。進(jìn)一步通過改變?nèi)〈鶊F(tuán)的性質(zhì)，設(shè)計合成了同時具有聚集誘導(dǎo)發(fā)光性質(zhì)和傳感功能的新穎分子體系，全文的研究內(nèi)容和結(jié)果如下:(1)熒光可

2、調(diào)的新型聚集誘導(dǎo)發(fā)光材料的設(shè)計與合成。以異丁烯雙萘酰胺為核心骨架，設(shè)計合成了具有熒光顏色可調(diào)性的新聚集誘導(dǎo)發(fā)光分子1-AB，2-AN和2AA。其分子結(jié)構(gòu)通過1 HNMR，13 CNMR，ESI-MS和單晶結(jié)構(gòu)等表征手段得到確認(rèn)，進(jìn)而通過熒光光譜，UV-vis光譜，量子產(chǎn)率計算，單晶結(jié)構(gòu)分析和DFT理論計算研究了其發(fā)光性質(zhì)及可能的發(fā)光機(jī)理。結(jié)果表明:通過改變官能團(tuán)的共軛結(jié)構(gòu)可以調(diào)控其熒光性能，而其聚集誘導(dǎo)發(fā)光性能是通過限制分子內(nèi)旋轉(zhuǎn)機(jī)理實(shí)

3、現(xiàn)的。(2)具有高選擇性鋅離子傳感功能的新型傳感分子的設(shè)計合成與傳感性能研究。在上一章的研究基礎(chǔ)上，通過改變熒光基團(tuán)為金屬配位基團(tuán)，同樣以異丁烯雙萘酰胺為核心骨架，設(shè)計合成了兩種新型受體HL-1和HL-2。研究結(jié)果表明:兩種受體分子由于其結(jié)構(gòu)的微小差異對鋅離子顯示出不同的傳感行為，但都在水溶液中顯示出對鋅離子優(yōu)異的選擇性。HL-1對Zn2+表現(xiàn)出單一的“turn-on”型傳感，而HL-2顯示出靈敏的“turn-on”和比率型傳感特征.(

4、3)具有聚集誘導(dǎo)熒光增強(qiáng)的高選擇鋅離子熒光探針的設(shè)計合成以及細(xì)胞成像研究。為提高鋅離子的選擇性，本章以喹啉基團(tuán)代替上一章的吡啶基團(tuán)，同樣以異丁烯雙萘酰胺為核心骨架，設(shè)計合成了兩種新型受體8AQ和8WB。研究結(jié)果表明:含有異丁烯單元核心骨架的8AQ對水溶液以及人類肝癌細(xì)胞中的鋅離子展現(xiàn)出極高的選擇性和靈敏度，并伴有優(yōu)異的聚集誘導(dǎo)發(fā)光性能。作為對比，缺乏異丁烯核心骨架的控制分子8WB由于其更柔性的分子結(jié)構(gòu)而沒有顯示出顯著的聚集誘導(dǎo)發(fā)光性質(zhì)和

5、傳感功能，進(jìn)一步證實(shí)了我們所選擇的核心骨架的重要性(4)具有聚集誘導(dǎo)發(fā)光性質(zhì)與傳感功能的刺激-響應(yīng)型有機(jī)超分子凝膠的設(shè)計合成與性能研究。為了進(jìn)一步拓展該核心分子骨架的應(yīng)用范圍，本章，我們通過在骨架中引入具有氫鍵和范德華力的功能基團(tuán)，設(shè)計合成了一種新型的有機(jī)凝膠劑G-16。研究結(jié)果表明:該有機(jī)凝膠劑分子在DMF中展現(xiàn)出優(yōu)異的成膠能力，而加入鋅離子后原位形成金屬有機(jī)凝膠，且形成的有機(jī)凝膠和金屬有機(jī)凝膠均對氟離子展現(xiàn)出選擇性傳感，但具有不同的