基于芘和蒽基酰腙衍生物多重响应性质研究

发布时间：2020-08-26 15:40

【摘要】：有机智能材料展示了动态和可逆的荧光转变。一些荧光有机材料通常在稀溶液状态下具有较强的荧光,而在浓溶液或固体状态下荧光发生淬灭,这类有机材料通常会限制光学器件的性能。因此具有聚集诱导荧光增强效应(AIE)的有机发光材料受到了很多科学家的关注。结合本课题组前期的工作,在本文中我们通过引入亚胺基团(C=N)和发色团(蒽基团或芘基团)合成了两种酰腙衍生物,分别研究了它们的凝胶性,聚集诱导荧光增强效应和分子的多重响应性质。主要的研究内容如下:1.我们合成了4-(3,4-二辛烷氧基)苯基-1-芘酰腙(PAH-8)。PAH-8仅在DMSO中形成淡黄色的有机凝胶,临界凝胶浓度(CGC)为1.25 mg/mL。有机凝胶在室温下是热可逆的且稳定性很好。PAH-8分子由于-C=N-基团的顺反异构而在可见光和紫外光照射下表现出光响应行为,且PAH-8分子-C=N-键的反式-顺式的异构化对可见光的敏感性要高于紫外光。2.PAH-8分子显示了独特的聚集诱导荧光增强效应(AIE)和力致荧光变色性质。PAH-8分子在THF/H_2O不同比例混合溶剂中产生不同种类的聚集体,不同聚集体的形成引起明显的荧光颜色变化。PAH-8干凝胶研磨后荧光颜色从蓝色转变为绿色。其荧光颜色的变化归因于研磨后芘的激基缔合物发生了从E1(部分重叠)到E2(完全重叠)的转变。THF中析出的沉淀也表现出与干凝胶类似的力致荧光变色行为,而THF热溶液滴膜样品则没有机械响应行为。表明通过不同的制备条件可以实现对PAH-8分子发光性能的调控。3.合成了蒽基酰腙衍生物9,10-二(4-(3,4-二辛烷氧基)苯基)-蒽酰腙(AHBP-8),AHBP-8分子能在THF和氯苯中形成稳定的凝胶,具有凝胶诱导荧光增强性质。AHBP-8在THF/H_2O不同比例的混合溶剂中具有一种独特的聚集诱导荧光增强效应,通过荧光发射光谱,紫外-可见吸收光谱和SEM探究了不同含水量的混合溶剂中AHBP-8发光性质和聚集体形貌之间的关系。AHBP-8的氯苯干凝胶具有显著的力致荧光变色性质,干凝胶在研磨前后从黄绿色荧光变为橙色荧光。研磨后的样品在退火和溶剂熏蒸后,橙色荧光可以恢复到研磨前的绿色荧光。FT-IR、SEM和XRD等结果证实AHBP-8干凝胶的分子间氢键在研磨后明显减弱,聚集体的有序性被破坏,表明AHBP-8力致荧光变色的机理是聚集体由晶态到无定型态的转变。
【学位授予单位】：吉林大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：TB381
【图文】：

分子结构图,化合物,分子结构

化合物1的分子结构

转变图,紫外光,溶胶,凝胶

图 1.2 化合物 1 在紫外光/可见光照下的凝胶-溶胶的转变图片。偶氮苯基团的光响应性质已经广泛应用在超分子化学中，分子中-N=N 顺式异构化会引起分子化学和物理性质的转变，迄今为止，已经有大氮苯基团的凝胶因子被报道[29-34]。Guan-Yeow Yeap 组设计合成了基于[35]

分子结构图,化合物,分子结构,聚集体

过氢键自组装形成的盘状聚集体（玫瑰花瓣状聚集体）（图1.3，图 1.5）。深入探讨了组装体 2 和 3 的凝胶行为以及在聚集态下的液晶行为。化合物 2 和 3 自组装形成的盘状聚集体在环己烷中可以形成细长的纤维状聚集

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