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自从聚集诱导发光(Aggregation-induced emission, AIE)现象被发现以来受到了人们的广泛关注,同时也设计合成出了各种各样的AIE化合物。其中,四苯乙烯由于合成简单,性质稳定,所以是研究最多的一类AIE分子。用四苯乙烯作为建筑模块构建各种AIE功能分子具有以下几方面的优点:1.它在聚集态独特的发光现象和电子性质为OLEDs和化学/生物探针设计带来新的思路;2.四苯乙烯分子呈螺旋桨式分布,在聚集态分子间不能紧密堆积,所以会形成空隙,这一特点有利于分子自组装形成微孔或洞穴;3.四苯乙烯是Q对称,四元反应位点使它成为一种多功能的建筑模块用来合成有机配体、单体、聚合物等。1.设计合成了一种四苯乙烯-环己二胺希夫碱大环化合物,该化合物能在众多的硝基芳香烃类爆炸物中选择性识别TNP和DNP:此外,该化合物在荧光滴定过程中对DNP有一种超级放大淬灭效应,即随着客体分子浓度增大,淬灭率呈指数增长,而对TNP只是呈线性增长,因此可以用这种方法将它们区分开。接着,在自来水,土壤水条件下对该化合物进行了荧光识别测试,结果表明该化合物是一种稳定的荧光探针;最后,荧光定量分析的可靠性通过高效液相色谱(HPLC)法进行了验证。此外,为了研究环状框架结构在分子识别过程中的重要性,作为对比实验,又设计合成了一个开链的四苯乙烯-环己胺化合物,它对硝基酚类爆炸物有一定的作用,但是却没有选择性,实验结果证明环状框架结构可以提高主体化合物对客体分子的选择性。2.设计合成了一系列四苯乙烯二醚大环。在众多的硝基芳香烃类爆炸物中,这些大环化合物聚集体的荧光可以被带有甲基的TNT和DNT通过分子间CH3-π作用淬灭,其中四苯乙烯-邻苯二酚形成的二醚大环化合物可以将结构相似的三种硝基爆炸物TNT, TNP和TNB区分开。然后,通过超级放大淬灭效应可以将TNT和DNT区分开。接着,将该化合物吸附在滤纸上制成了一种固体荧光试纸,可以快速检测TNT爆炸物。最后,荧光定量分析的可靠性通过高效液相色谱法进行了验证。1H NMR核磁滴定,2D NOESY谱和晶体结构证实了分子识别过程中CH3-π相互作用的存在。3.合成了一种具有AIE效应的四苯乙烯-邻苯二胺希夫碱大环,并且测试了它的光物理性质,研究了它的自组装形貌,发现该化合物在水和THF(9:1,v/v)的混合溶剂中可以组装成纳米纤维结构。在众多金属离子中,这种荧光纳米纤维结构唯独对二价铜离子显示出很高的选择性,于是通过紫外-可见光谱和荧光光谱两种方法系统地对它们的选择性,灵敏度和作用机理进行了研究,发现该化合物不仅可以在蒸馏水中进行Cu2+识别测试,而且可以在湖水,自来水,长江水和富含猪肉组织的水溶液中进行测试,说明该化合物具有很高的抗干扰能力。4.设计合成了三种新颖的TPE-BODIPY衍生物,发现带有两个相邻BODIPY结构单元的TPE-BODIPY衍生物在稀溶液中可以发出很强的绿色荧光,随着浓度增加可以实现绿-黄-红三色变化;此外,该化合物还可以在PMMA薄膜中发出绿-黄-红三种荧光;最后,通过调节THF/水混合溶剂中THF的含量也可以实现三种颜色互变。晶体结构数据揭示出BODIPY结构单元几乎与它相连的苯环垂直,但是由于甲氧基的位阻效应使得两个相邻的BODIPY单元几乎相互平行,这种特殊的构象造成分子内和分子间滑动的π-π堆积。这种分子内/分子间滑动的π-π堆积共同作用才使带有两个相邻BODIPY结构单元的衍生物在不同聚集态发出不同的荧光。5.设计合成了一系列四苯乙烯-吡啶衍生物,它们在固体状态通过机械力研磨可以实现蓝-黄,或者绿-黄双色转变,加热可以恢复原来的颜色;通过粉末XRD研究发现研磨前后分子的堆积模式发生了变化,由晶态变成了排列无序的非晶态,这是造成荧光颜色变化的主要因素。此外,戊氧基四苯乙烯-吡啶衍生物(蓝色)与间苯二甲酸作用得到的共晶(黄色)与盐酸气体作用可以变成橘红色固体,当遇到氨气时,颜色又可以变成黄色。该化合物接有给电子的戊氧基,因此,它的吡啶基团上N原子碱性最强,能与酸性化合物间苯二甲酸和氯化氢气体发生强烈作用,产生显著的颜色变化。