手性超分子聚合物的构筑及其圆偏振发光性能研究

来源 :湘潭大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:snailswuya
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手性在自然界中广泛存在,在生命过程与生物体系中具有重要意义。近年来,具有手性发光性能的圆偏振发光材料因其在3D显示、信息储存以及防伪加密等领域有广泛地应用前景而受到越来越多的关注。如何提升圆偏振发光材料的发光不对称因子(glum)是促进其应用的关键问题。通过非共价相互作用驱动的手性超分子聚合物可有效地提升手性发光材料的圆偏振发光性能。然而,常规非共价作用驱动的超分子聚合物由于有序度较低,很难对其结构进行解析。因此本文构筑了分别以卤键和配位作用驱动的晶态手性超分子聚合物,并对手性超分子聚合物的形貌、光物理性能、手性光学性能以及其结构进行了表征。主要研究内容如下:设计并合成了两种基于双吡啶基的联二萘衍生物R/S-BPy和R/S-BAPy作为卤键受体,进一步与1,4-二碘四氟苯(F4DIB)卤键供体分子通过卤键驱动共组装构筑了两种手性超分子聚合物。R/S-BPy和R/S-BAPy与F4DIB形成的手性超分子聚合物都具有手性分形结构,并且分形结构的手性与R/S-BPy和R/S-BAPy的绝对构型相关。同时,这两种手性超分子聚合物均能表现出良好的圆偏振发光性能,相较于其手性发光单体有较大程度的放大。研究结果表明,BPy和BAPy在卤键的驱动下首先与F4DIB形成一维手性超分子链,然后在氢键和π-π相互作用的协同作用下形成最终的手性分形结构。R/S-BPy/F4DIB和R/S-BAPy/F4DIB组装体体系实现了从手性分子到具有手性分形结构的手性超分子聚合物的多级次手性转移。伴随着手性转移的过程,可观察到超分子聚合物圆偏振发光的放大。该工作实现了基于卤键驱动的手性超分子聚合物的构筑,并实现了圆偏振发光性能的提升,为构筑高效的圆偏振发光材料提供了一种新的方法。合成了一种中心手性的双吡啶基配体salen和一种含双羧基的9,10-二乙炔苯基蒽衍生物BPEAH。这两种分子作为配体可以与锌离子通过溶剂热法共配位生成手性超分子配位聚合物。在手性salen配体和BPEAH配体与锌离子有序连接形成超分子聚合物的过程中,salen配体诱导整个超分子聚合物表现出手性,从而实现了这种超分子聚合物中的圆偏振发光。研究发现,BPEAH分子在固态时发光淬灭,与salen分子形成手性超分子聚合物后其发光强度增强,实现了其圆偏振发光性能的提升。
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