基于三苯胺的聚集诱导发光有机材料的设计、合成及性质研究

【摘要】聚集诱导发光(AIE)物质在固态或者聚集状态下,因为扭曲构象、堆积形态等变化导致其荧光发射的波长和强度发生改变,使其在有机发光二极管(OLED)、荧光生物探针等领域具有广阔的应用前景。本论文中,我们以三苯胺为核,分别设计合成了两个体系的化合物,对它们的光物理光化学性质进行了较为系统的研究,初步探索了相关化合物压致变色(piezallochromy)的机理和应用。主要研究内容如下：1.通过对聚集诱导发光材料和其在压致变色方面应用相关文献的调研,对聚集诱导发光、压致变色的机理与发展现状进行一定程度的了解,并以此为依据提出本文的设计思想。2.以三苯胺、苯并咪唑为核利用vilsmeier甲酰化反应、醛胺缩合反应合成了6种具备新型结构的希夫碱化合物。运用1H-NMR、13C-NMR、MOLDI-TOF-MS和IR表征了这六种化合物的结构。密度泛函理论计算表明,这些化合物均有典型的分子内电荷转移(ICT)效应。系统研究了它们在不同状态下的线性光学性质,实验结果表明：化合物1-6均具有聚集诱导发光性质,它们在同种溶剂中的最大吸收与最大发射波长大小相似,说明这些化合物在同种溶剂中具有相似大小的激发态偶极矩。同时,该类化合物的最大发射波长并没有随着溶剂极性的增大表现出明显的红移趋势,说明ICT过程在一定程度上受阻,这也是引起AIE效应的可能诱因之一。我们通过扫描电镜(SEM)和透射电镜(TEM)观察了化合物的聚集结构,结合电子衍射谱图(ED),发现该系列化合物的聚集态发光现象可归因于分子的结晶变化,这种变化的时间依赖性与分子结晶速度和结晶化程芝相关,也就是说,这些材料不仅具备AIE效应,而且还具备晶体发光增强(CEE)特性,动态光散射(DLS)实验也进一步证实了上述推论。3、在合成希夫碱的过程中,我们发现作为原料的三苯胺单醛不仅具备聚集诱导发光效应(AIE),同时也具备压致发光变色(PIE)的特性,即这种材料是具有压致变色-聚集诱导发光(PAIE)活性的。考虑到这些,我们对三苯胺(1)进行了简单的修饰,得到三种化合物：2-(4-二苯胺-苯亚甲基)-丙二睛(2),4-[2-(4-乙氧基-苯基)-氨基]-苯甲醛(3),2-{4-[2-(4-乙氧基-苯基)-氨基]-苯亚甲基}-丙二睛(4)。研究发现,化合物1、2、3在研磨之后会出现荧光颜色的变化,在经过二氯甲烷熏蒸与退火处理之后,固体粉末的荧光颜色恢复为初始状态。也就是说,化合物1-3的压致变色是可逆的。广角X射线衍射与扫描电镜显示：物质分子从晶态到非晶态的转变是其具备压致变色特性的基础。通过单晶结构分析我们进一步得出结论,构象扭曲和芳环间弱作用力的构建是实现这种晶态到非晶态转变的前提条件。
【作者】曹远乐；
【导师】周虹屏；
【作者基本信息】安徽大学，应用化学，2014，硕士
【关键词】三苯胺衍生物；希夫碱；聚集诱导发光；晶体发光增强；压致变色；

【参考文献】
[1]李春梅,范全润.空间数据挖掘及其在地理信息系统中的应用[J].楚雄师范学院学报,2005,03:6-10.
[2]秦娴.ST段抬高心肌梗死患者经皮冠状动脉介入术前Tp-e/QT比值与预后的相关性[D].苏州大学,临床医学,2014,硕士.
[3]詹凌君.国税系统公务员培训体系的研究[D].华中师范大学,公共管理,2012,硕士.
[4]毛洁莲.高中英语阅读策略训练实证研究[D].宁波大学,学科教学（专业学位）,2014,硕士.
[5]王振平.大港河小流域土壤养分空间变异及其影响因素研究[D].江西农业大学,环境科学,2012,硕士.
[6]袁克峰.高性能电子清管器及成套仪器的研究[D].沈阳工业大学,电气工程,2003,硕士.
[7]潘杰.低分子有机酸对磷矿粉固定重金属影响的研究[D].湖南农业大学,环境工程,2004,硕士.
[8]皮德常.CIMS数据库中数据挖掘关键技术的研究[D].南京航空航天大学,2002.
[9]谷昭青.对客户导向银行营销的探讨[D].东北财经大学,企业管理,2003,硕士.
[10]郭银雷.随机环境中多维随机游动的极限性质[D].杭州师范大学,应用数学,2013,硕士.
[11]刘倩.农家书屋可持续发展的制约因素及解决对策研究[D].西南交通大学,传播学,2012,硕士.
[12]平云.甲酸水解制氢用高性能催化剂Ag_(0.1)Pd_(0.9)/rGO与Ag_(0.2)Au_(0.4)Pd_(0.4)/rGO的制备与研究[D].吉林大学,材料学,2014,硕士.
[13]王思强.中长期能源预测预警体系研究与应用[D].北京交通大学,2009.
[14]戴成秋.高速铣削加工监控及仿真技术的研究与实现[D].湖南大学,计算机应用技术,2012,硕士.
[15]杨帆.企业雇主品牌影响因素分析及测评研究[D].湖南师范大学,企业管理,2014,硕士.
[16]徐世浙.用有限元法计算二维重力场垂直分量及重力位二阶导数[J].石油地球物理勘探,1984,05:468-476.
[17]李辉.氧化锡纳米线的制备、气敏性能及第一性原理研究[D].上海大学,2012.
[18]符娟.清朝工程营造中物料管理的法律规制探析[D].苏州大学,法律史,2013,硕士.
[19]王长周.长白山林蛙皮胶原蛋白肽的制备及其活性研究[D].长春工业大学,食品科学,2013,硕士.
[20]冯晓兰.“武安七步沟”风景区景观设计特征研究[D].河北大学,设计艺术学,2014,硕士.
[21]宁锦阳.精细化农业气候区划系统相关技术研究[D].湖南大学,软件工程,2011,硕士.
[22]孙娟.跨国医疗器械公司本土化战略研究[D].首都经济贸易大学,工商管理（专业学位）,2013,硕士.
[23]周溢.汇率变动对我国通货膨胀的传递效应研究[D].西南大学,金融学,2013,硕士.
[24]钱晓华.基于RFID系统的信息安全技术研究[D].南京邮电大学,电路与系统,2013,硕士.
[25]华云刚.《庄子·内篇》的思维方式与艺术表现[D].曲阜师范大学,中国古代文学,2013,硕士.
[26]张胜文.犬尿结石发病机理的研究与体外溶石试验[D].扬州大学,临床兽医学,2012,硕士.
[27]鲁放.Sn、Ni粉体材料的电化学制备及其在超级电容器中的应用[D].中南大学,2014.
[28]张新香.综合数据仓库的新型决策支持系统[J].现代计算机(专业版),2004,02:65-67+72.
[29]吕丰香.迷走神经复合体注射GLP-1对不同病程糖尿病大鼠下丘脑GLP-1受体表达及胃排空的影响[D].青岛大学,消化内科,2013,硕士.
[30]付俊.金属矿山急倾斜薄矿体开采岩层移动及地表影响研究[D].长沙矿山研究院,采矿工程,2014,硕士.
[31]肖哲.北京市普通高校女大学生课外体育锻炼状况及对策研究[D].首都体育学院,体育教学,2013,硕士.
[32]丁山.我国上市公司现金分红对投资者利益的影响研究[D].西北大学,金融学,2014,硕士.
[33]徐东玲.不同给电子基联吡啶衍生物及配合物的合成、光学性质及应用探索[D].安徽大学,无机化学,2014,硕士.
[34]郭晓坤.某对海监视雷达信号处理机的设计与实现[D].西安电子科技大学,信号与信息处理,2012,硕士.
[35]廖力勍.稀土掺杂磷酸钆玻璃陶瓷的制备与发光性质研究[D].中国科学技术大学,凝聚态物理,2014,硕士.
[36]陈许建.2.45GHz无源标签芯片研究与实现[D].华中科技大学,微电子学与固体电子学,2013,硕士.
[37]孙琳.冯从吾理学思想研究[D].湖北大学,中国哲学,2012,硕士.
[38]曾俊波.JB沙发企业发展战略研究[D].西南交通大学,工商管理（专业学位）,2014,硕士.
[39]潘媛媛.《精编法学辞典》中罪名和刑名的词义特点及释义研究[D].河北师范大学,语言学及应用语言学,2014,硕士.
[40]刘明远.大型变压器漏磁场与油箱涡流损耗计算[D].哈尔滨理工大学,电机与电器,2012,硕士.
[41]张康.miR-455对宫颈癌SiHa细胞生物学特性的影响及其机制[D].中国人民解放军医学院,妇产科学,2013,硕士.
[42]丁骏.重燃多级低反动度压气机设计及相关技术应用[D].哈尔滨工业大学,动力工程,2013,硕士.
[43]徐伟.油桐属植物SSR分子标记的开发和种质遗传多样性的研究[D].扬州大学,植物学,2012,硕士.
[44]路中磊.自浮式半封闭圆柱壳体垂直入水过程研究[D].哈尔滨工业大学,一般力学与力学基础,2013,硕士.
[45]郭浩.磁电复合材料及其器件性能表征系统的设计与开发[D].湖北大学,微电子与固体电子学,2012,硕士.
[46]谢娅.PLGA/MWNTs复合电纺支架在肌肉组织工程中的研究[D].华东理工大学,流体机械及工程,2014,硕士.
[47]薛文博.语言顺应论视阈下的俄汉指示语研究[D].黑龙江大学,俄语语言文学,2013,硕士.
[48]法京怀.离散事件动态系统的状态补偿观测控制[J].自动化学报,1993,03:300-306.
[49]赵永军.慢速冷冻不同方法复温兔断肢再植后骨骼肌病理变化的研究[D].山西医科大学,外科学（专业学位）,2013,硕士.
[50]王世岩,彭文启,毛战坡,杜霞.数字湿地及其实现的关键技术框架探讨[J].中国水利水电科学研究院学报,2005,02:155-159.