【摘 要】
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发光液晶材料经取向后可获得线/圆偏振荧光,因而在显示、有机发光二极管、存储、防伪等有机光电领域具有广阔的应用空间。盘状液晶自组装形成的柱状结构为载流子提供了理想的一维传输通道,然而也正是因为自组装形成柱状结构的驱动力来自中心芳香核之间的π-π相互作用和大的分子轨道重叠,导致了盘状液晶分子在柱状结构中的荧光淬灭,因而使得盘装液晶材料在有机半导体领域的应用拓展有限,例如大部分情况下只能作为载流子传输层
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发光液晶材料经取向后可获得线/圆偏振荧光,因而在显示、有机发光二极管、存储、防伪等有机光电领域具有广阔的应用空间。盘状液晶自组装形成的柱状结构为载流子提供了理想的一维传输通道,然而也正是因为自组装形成柱状结构的驱动力来自中心芳香核之间的π-π相互作用和大的分子轨道重叠,导致了盘状液晶分子在柱状结构中的荧光淬灭,因而使得盘装液晶材料在有机半导体领域的应用拓展有限,例如大部分情况下只能作为载流子传输层而存在。目前,受制于母体结构单一的问题,苝类盘状液晶材料主要是基于对苝二酰亚胺Bay-位、N-位修饰取代的衍生物。由于对Ortho-位化学修饰困难、催化剂昂贵、条件苛刻且重复性差的瓶颈问题,至今未有基于Ortho-位功能修饰的苝类发光液晶材料的报道,这极大的限制了苝类液晶材料的发展与应用。因此,设计和合成新型基于Ortho-位功能修饰的发光液晶材料具有重大研究意义和应用价值。本论文拟以新型扭曲苝核2,5,8,11-四溴-1,6,7,12四正丁基苝（Per-4Br）为底物,合成一系列基于Ortho-位功能修饰的苝类盘状发光液晶材料,丰富和拓展苝类盘状液晶家族,研究分子结构变化对系列化合物自组装结构和光物理性能的影响规律。主要研究内容如下:（1）设计合成了侧链为具有不同烷氧基尾链长度和聚集诱导发光（AIE）性能的α-氰基二苯乙烯衍生物的系列苝类化合物Per-CSn。研究发现,改变烷氧基尾链长度并不能诱导该系列化合物发育出液晶相;然而,在具有AIE性能的α-氰基二苯乙烯和扭曲苝核的协同作用下,该系列苝类衍生物在固体粉末和薄膜状态下都有较强的荧光强度和较高的荧光量子产率。（2）设计合成了侧链为具有相同柔性间隔链长度和AIE性能的α-氰基二苯乙烯衍生物的系列苝类化合物Per-6-CSn。研究发现,改变烷氧基尾链长度能诱导该系列化合物形成液晶相,说明柔性间隔链的存在可以调和中心扭曲苝核对形成液晶相的不利影响。与Per-CSn类似,该系列化合物在固体粉末和薄膜状态下都有较强的荧光强度和较高的荧光量子产率。（3）设计合成了侧链为具有不同柔性间隔链长度和AIE性能的氰基二苯乙烯衍生物的系列苝类化合物Per-n-CS12。研究发现,改变柔性间隔链长度能诱导该系列化合物自组装形成液晶相,说明柔性间隔链长度的变化确实能够调和中心扭曲苝核对形成液晶相的不利影响。该系列化合物同样在固体和薄膜状态下均有较强的荧光强度和较高的荧光量子产率。（4）设计合成了侧链为具有不同柔性间隔链长度的胆固醇衍生物的系列苝类化合物Per-n-chol。研究发现,随着柔性间隔链长度的增加,该系列化合物能够发育出液晶相,进一步证明柔性间隔链长度的增长有利于形成液晶相。该系列化合物同样在固体和薄膜状态下均有较强的荧光强度和较高的荧光量子产率,其薄膜态的荧光量子产率高达0.3～0.4。
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