纯有机室温磷光分子探针的合成及刺激选择性响应

作     者：毛志伟 

作者单位：安徽建筑大学 

学位级别：硕士

导师姓名：邹文生

授予年度：2024年

学科分类：081704[工学-应用化学] 07[理学] 08[工学] 0817[工学-化学工程与技术] 070302[理学-分析化学] 0703[理学-化学] 

主      题：室温磷光(RTP) 超长余辉 F(?)rster共振能量转移(FRET) 爆炸物蒸汽 线粒体靶向 

摘      要：近年来,磷光材料在发光材料领域引起了广泛的关注,特别是有机室温磷光(RTP)材料,因其易制备、成本低廉以及分子结构易于调控等诸多优势,成为了科研人员竞相研究的热点。然而,尽管其前景广阔,但设计具有高亮度磷光和超长寿命的纯有机材料仍然面临着诸多挑战,这主要源于单重态与三重态间转换所存在的自旋禁阻、三重态激子的猝灭以及非辐射跃迁等问题。在这样的背景下,本文致力于RTP聚合物薄膜和室温磷光分子探针的合成及其刺激选择性响应的研究。 (1)采用了一系列价格低廉的取代苯硼酸(PBAs)包埋到PVA基质中以激活超长RTP。在氢键、B-O键和位阻效应的共同作用下,激活了3-胺基苯硼酸PVA薄膜(3A-PBA-PVA)的亮蓝色余辉,其寿命为2.24 s,肉眼可见时间长于13.2 s。利用能量差对取代基PBA-PVA薄膜的长余辉发射进行了定量解析和定性分析,并预测了3,5-二胺基-PBA-PVA和3,5-二羟基-PBA-PVA薄膜具有较好的长余辉发射性能。通过共掺杂策略实现了能量供体的可调余辉颜色和基于荧光共振能量转移(FRET)的能量受体的长寿命三-重单线态(T-S)和T-S-S发射。成功地将3A-PBA-(Rb)-PVA薄膜的长余辉应用于对爆炸物蒸汽的响应。 (2)设计并合成了一种具有粘度响应特性的纯有机RTP探针,其水溶液中的荧光发射峰位于578 nm,而其固态RTP发射峰则红移至596 nm,探讨了温度、p H值、溶剂极性等多种因素对(E)-2-(2-(9-乙基-9H-咔唑-3-基)乙烯基)-1,3,3-三甲基-1-吲哚四氟硼酸盐(Cz VBz)探针响应粘度的影响。Cz VBz探针中存在季铵盐基团,实现了其在细胞内的线粒体的定位。在加入制霉菌素增强细胞粘度后,随着时间的延长,线粒体定位成像逐渐变亮,磷光越来越强。因而,成功构建了一种线粒体定位RTP探针。