基于D-π-A型氰基二苯乙烯基鎓盐构筑可控聚集体

作     者：张小蝶 

作者单位：安徽大学 

学位级别：硕士

导师姓名：魏培发;刘顺杰

授予年度：2023年

学科分类：08[工学] 080501[工学-材料物理与化学] 0805[工学-材料科学与工程（可授工学、理学学位）] 

主      题：氰基二苯乙烯 D-π-A构型 吡啶鎓盐 近红外发光 热响应性 

摘      要：近年来,随着有机发光材料的不断发展与进步,已经广泛应用于化学传感,光电器件以及生物医药中。氰基二苯乙烯作为有机发光材料中的一类明星分子,不仅具有可调的分子结构和光学性质,同时也是聚集诱导发光特性的核心基元。在具有氰基二苯乙烯基元的有机发光分子的结构设计中,可以通过引入供体-受体(D-π-A)结构调节其电子云分布并进一步改变发光性能。选择合适的强电子受体(如鎓盐),可以使材料更易在各种溶剂相(包括有机相和水相)中产生多晶型。本论文主要阐述了两类基于D-π-A型氰基二苯乙烯基鎓盐构筑能实现在有机相和水相中可视化可控聚集的材料。研究的主要工作如下: 1、基于氰基二苯乙烯和吡啶鎓盐基团的结合,构筑了一种结构十分简单且具有近红外发射的D-π-A型分子,并将其命名为DPCS,该材料实现了在有机相中的可视化可控聚集。不同的聚集模式,如J-和X-型聚集体,被同时整合到这个化合物中,这有助于建立明确的聚集-发射关系。此外,氰基二苯乙烯基元提供的聚集诱导发光特性使块状晶体在外部刺激下具有晶体到晶体的可视化多晶型转变。平面构象的分子和多样化的晶体堆积模式打破了近红外发光材料可控聚集研究的局限性。 2、基于氰基二苯乙烯和吡啶鎓盐基团的结合,构筑了一种具有多条柔性甘醇链的D-π-A型两亲准冠醚分子,并将其命名为1。与冠醚类化合物不同的是,在水相中准冠醚分子1可以识别多种不同阳离子并实现可控聚集。开链的寡聚乙二醇和氰基二苯乙烯分别为两亲分子提供了热响应性质以及聚集诱导发光特性,并作为双信号通道可视化多种离子的识别过程。值得注意的是,两亲分子在水相中还能实现自组装和光环加成等行为,丰富了有机发光材料在水相中的应用。