基于三苯胺的聚集誘導發(fā)光有機材料的設計、合成及性質(zhì)研究.pdf

1、聚集誘導發(fā)光(AIE)物質(zhì)在固態(tài)或者聚集狀態(tài)下，因為扭曲構象、堆積形態(tài)等變化導致其熒光發(fā)射的波長和強度發(fā)生改變，使其在有機發(fā)光二極管(OLED)、熒光生物探針等領域具有廣闊的應用前景。本論文中，我們以三苯胺為核，分別設計合成了兩個體系的化合物，對它們的光物理光化學性質(zhì)進行了較為系統(tǒng)的研究，初步探索了相關化合物壓致變色(piezallochromy)的機理和應用。
　　主要研究內(nèi)容如下:
　　1.通過對聚集誘導發(fā)光材料和其在壓

2、致變色方面應用相關文獻的調(diào)研，對聚集誘導發(fā)光、壓致變色的機理與發(fā)展現(xiàn)狀進行一定程度的了解，并以此為依據(jù)提出本文的設計思想。
　　2.以三苯胺、苯并咪唑為核利用vilsmeier甲?；磻⑷┌房s合反應合成了6種具備新型結構的希夫堿化合物。運用1H-NMR、13C-NMR、MOLDI-TOF-MS和IR表征了這六種化合物的結構。密度泛函理論計算表明，這些化合物均有典型的分子內(nèi)電荷轉移(ICT)效應。系統(tǒng)研究了它們在不同狀態(tài)下的線性光

3、學性質(zhì)，實驗結果表明:化合物1-6均具有聚集誘導發(fā)光性質(zhì)，它們在同種溶劑中的最大吸收與最大發(fā)射波長大小相似，說明這些化合物在同種溶劑中具有相似大小的激發(fā)態(tài)偶極矩。同時，該類化合物的最大發(fā)射波長并沒有隨著溶劑極性的增大表現(xiàn)出明顯的紅移趨勢，說明ICT過程在一定程度上受阻，這也是引起AIE效應的可能誘因之一。我們通過掃描電鏡(SEM)和透射電鏡(TEM)觀察了化合物的聚集結構，結合電子衍射譜圖(ED)，發(fā)現(xiàn)該系列化合物的聚集態(tài)發(fā)光現(xiàn)象可歸因

4、于分子的結晶變化，這種變化的時間依賴性與分子結晶速度和結晶化程度相關，也就是說，這些材料不僅具備AIE效應，而且還具備晶體發(fā)光增強(CEE)特性，動態(tài)光散射(DLS)實驗也進一步證實了上述推論。
　　3、在合成希夫堿的過程中，我們發(fā)現(xiàn)作為原料的三苯胺單醛不僅具備聚集誘導發(fā)光效應(AIE)，同時也具備壓致發(fā)光變色(PIE)的特性，即這種材料是具有壓致變色-聚集誘導發(fā)光(PME)活性的?？紤]到這些，我們對三苯胺(1)進行了簡單的修飾，

5、得到三種化合物:2-（4-二苯胺-苯亞甲基）-丙二睛(2)，4-[2-（4-乙氧基-苯基）-氨基]-苯甲醛(3)，2-{4-[2-（4-乙氧基-苯基）-氨基]-苯亞甲基}-丙二睛(4)。研究發(fā)現(xiàn)，化合物1、2、3在研磨之后會出現(xiàn)熒光顏色的變化，在經(jīng)過二氯甲烷熏蒸與退火處理之后，固體粉末的熒光顏色恢復為初始狀態(tài)。也就是說，化合物1-3的壓致變色是可逆的。廣角X射線衍射與掃描電鏡顯示:物質(zhì)分子從晶態(tài)到非晶態(tài)的轉變是其具備壓致變色特性的基礎。