【摘 要】
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双氰基二苯乙烯类、蒽酮类、荧光素、四苯乙烯类等有机发光材料的相继出现,持续推动着有机发光材料的不断向前发展。聚集诱导发光(AIE)材料,有别于传统有机荧光材料在聚集状态的荧光猝灭(ACQ)现象,因其特有的较高摩尔吸光系数、相对荧光量子产率高、生物相容性好、化学稳定性高、价格低廉等特点而备受关注。AIE材料现已被广泛应用于生物医学、光催化、有机光伏材料、液晶等研究领域。近年来,尤其在合成具有AIE性
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双氰基二苯乙烯类、蒽酮类、荧光素、四苯乙烯类等有机发光材料的相继出现,持续推动着有机发光材料的不断向前发展。聚集诱导发光(AIE)材料,有别于传统有机荧光材料在聚集状态的荧光猝灭(ACQ)现象,因其特有的较高摩尔吸光系数、相对荧光量子产率高、生物相容性好、化学稳定性高、价格低廉等特点而备受关注。AIE材料现已被广泛应用于生物医学、光催化、有机光伏材料、液晶等研究领域。近年来,尤其在合成具有AIE性能的手性液晶方面,成为当下有机发光功能材料的研究热点。AIE性能的手性液晶材料是一类兼具聚集诱导发光性能、手性和液晶性能的多功能材料。从发光性能的角度,圆偏振发光(CPL)显示了处于激发态材料的手性,高效CPL手性材料是通过合成外围具有手性部分的分子和核心构成平面共轭发光体,在π-π堆积相互作用形成螺旋组装体,从而引起受激准分子或激基复合物的形成,导致这类材料在聚集状态下产生ACQ现象,因而发射效率和光谱不稳定。基于此,本文将AIE发光体和手性基团连接,解决了圆偏振发光材料的不稳定性,为创建高性能的AIE性能圆偏振发光液晶材料开辟一条新途径,从而设计合成出在聚集状态下满足高发射效率和不对称因子大的AIE手性液晶。本文以双氰基二苯乙烯衍生物为核心单元结构,通过醚化、缩合、酯化反应与胆固醇、手性醇、柔性链等相互构建连接,合成一系列具有手性发光的液晶材料以及大空腔的环状双氰基二苯乙烯衍生物。利用FT-IR、NMR、MALDI-TOF-MS等表征方法确定其化学结构,通过DSC、POM、XRD等方法研究了其液晶性能,采用紫外-可见吸收光谱、荧光发射光谱以及圆偏振荧光发射光谱等方法系统的研究了光物理性质。论文的研究内容分为以下四个方面。一、拟设计合成对称的十二烷基-双氰基二苯乙烯-十二烷基和胆固醇-双氰基二苯乙烯-胆固醇衍生物3和4,不对称的十二烷基-双氰基二苯乙烯-胆固醇衍生物5。三个目标产物都具有液晶性能,目标产物4和5有望实现手性发光转移。二、拟设计合成外围不同长度的手性醇修饰双氰基二苯乙烯衍生物6、7和8。目标产物的外围柔性链越长,介晶温度区间越宽。目标产物7有较高的不对称因子值。通过圆偏振荧光光谱研究胆固醇基元的手性部分是否传递到双氰基二苯乙烯单元。三、拟设计合成不同长度柔性链连接的单氰基二苯乙烯二聚体胆固醇液晶衍生物9、10和11,目标产物的柔性链长度对液晶性能有影响,CPL测试验证手性转移。四、拟设计合成双氰基二苯乙烯的大环衍生物12。目标产物12可用于选择性检测土霉素,具有灵敏度高,稳定性好等特点,更有望实际应用于药品中的土霉素检测。
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