二咔唑四苯乙烯多功能发光化合物的合成与性能

合成了一种新型的具有压致荧光变色效应的聚集诱导增强发光(PAIE)化合物二咔唑四苯乙烯; 通过核磁共振、质谱和元素分析等手段对其进行了结构表征; 利用紫外吸收光谱、荧光发射光谱、热分析和X射线衍射等手段研究了化合物的基本性能. 实验结果表明, 随着水含量的增加, 该化合物溶液荧光强度增强了171倍, 荧光量子产率提高了100倍, 表现出明显的聚集诱导增强发光效应; 在外界因素作用下该化合物固体样品可实现结晶态与无定形态的相互转变. 结晶态的荧光发射波长为450 nm, 无定形态为480 nm, 相差30 nm, 说明该化合物具有明显的压致荧光变色效应; 将该化合物用于制备发光器件, 未经优化的器件亮度达2438 cd/m², 电流效率为2.87 cd/A, 流明效率为1.81 lm/W. 该化合物是一种多功能材料.     

两种新型芴类Schiff碱的合成及其溶剂效应和聚集诱导发光性质

2-氨基-9,9-二甲基芴分别与2-羟基-1-萘甲醛和4-二乙胺基水杨醛经Schiff碱反应合成了两种新型芴类Schiff碱 (4和5),其结构经¹H NMR, ¹³C NMR, ESI-MS和元素分析表征。通过紫外-可见吸收光谱和荧光发射光谱初步研究了4和5的溶剂效应和聚集诱导发光性质。结果表明： 4和5的紫外吸收和荧光光谱受质子性溶剂的影响明显高于非质子性溶剂,同时两者具有良好的聚集诱导发光增强效应。THF-H₂-O体系中含水量分别达到60%和70%时, 4和5的荧光强度最大。     

四-(4-氨基苯)乙烯的合成及溶剂/pH双重响应聚集发光行为

以二苯甲酮为原料,经McMurry、硝化、还原反应合成了化合物3,总收率为59%,其化学结构经¹H NMR和¹³C NMR确证。进一步采用紫外可见吸收光谱和荧光光谱对3在溶液中的聚集发光行为进行研究,结果表明：化合物3具有可逆的溶剂/pH双重响应聚集诱导发光(AIE)特性,主要是由于其在溶液中的聚集状态发生变化。      

一种有机二阶非线性光学开关材料的合成与理论研究

以苄氧基取代的苯胺为电子给体、二氰基乙烯为电子受体经Wittig和Knoevenagel缩合反应合成了一种基于二噻吩乙烯的具有开关效应的非线性光学材料,其结构经¹H NMR、¹³C NMR和HR-MS表征,并通过紫外吸收光谱和理论计算分别对目标分子的开/关环行为和微观非线性光学性能进行了研究。结果表明：目标分子在紫外光（365nm）和可见光照射下可发生关环和开环反应,开/关环状态下化合物的最大吸收波长分别为381nm和812nm。      

具有双光子荧光的新型香豆素类衍生物的合成及其光学性能

以7-碘代香豆素-3-甲酸乙酯为原料通过Sonogashira偶联、酯水解和酰胺化反应合成了新型香豆素类衍生物--7-（4-甲氧基苯乙炔基）香豆素-3-N-炔丙基甲酰胺（4）,其结构经¹H NMR, ¹³C NMR, HR-MS(ESI)和元素分析表征。并对其紫外-可见吸收光谱、荧光发射光谱及双光子荧光光谱进行了研究。结果表明：溶剂极性对4的光学性质影响显著,4具有明显的溶致变色效应。此外,4具有较大的有效双光子吸收截面（在乙酸乙酯、甲苯和氯仿中分别为222.57、 168.98 和211.77 GM）,并可发射较强的双光子诱导荧光。     

压致变色聚集诱导发光材料

聚集诱导发光化合物分子具有特殊的螺旋桨形扭曲构象结构, 导致其很难在结晶状态下进行紧密堆砌, 使得其结晶结构容易在外力的作用发生改变, 致使其分子能级水平和发光光谱发生变化, 产生压致发光变色现象. 因此, 聚集诱导发光化合物是压致发光变色材料的一个重要来源. 压致变色聚集诱导发光材料是一类重要的压致发光变色材料, 其既具有压致发光变色的性能, 又具有聚集诱导发光的性能. 它是一类智能材料, 在应力传感、商标防伪和发光器件等领域具有重要的潜在应用, 近年来受到人们极大的关注. 本文分类介绍了近年来压致变色聚集诱导发光材料的研究进展.     

(E)-(5-(4-(二苯基胺)苯乙烯基)二噻吩并[2,3-b∶3′,2′-d]噻吩基)-2-亚甲基丙二腈的聚集态发光现象的研究

本文报道了对一种电子给体-受体化合物(E)-(5-(4-(二苯基胺)苯乙烯基)二噻吩并[2,3-b∶3′,2′-d]噻吩基)-2-亚甲基丙二腈(TPA-DCST)的合成与光谱学行为的研究。化合物TPA-DCST的分子结构中含有强电子给体(三苯胺)与强电子受体(二氰基乙烯)两个部分,并由二噻吩并[2,3-b∶3′,2′-d]噻吩作为共轭桥将电子给体与受体相连接。在合成方面,采用Wittig反应将三苯胺通过双键与二噻吩并[2,3-b∶3′,2′-d]噻吩相连接、醛基化,并与并二腈经Knoevenagel缩合反应合成目标产物。产物通过了核磁氢谱、碳谱、红外以及高分辨率质谱的确认。光谱方面,主要考察了该化合物的吸收与荧光行为。其最大吸收峰位在412nm左右,归属于π-π*跃迁。在非极性溶剂正己烷中表现出来自分子间聚集而形成的聚集态荧光(550nm),并通过了单分子在CTAB胶束([c]=1.02×10-2 mol/L)的发光(460nm)试验得到验证。溶剂效应表明,该化合物没有出现典型的ICT态的发光现象,其原因在于电子给体与受体相连的共轭桥单元,即二噻吩并[2,3-b∶3′,2′-d]噻吩不具有有效的共轭效应。浓度效应与温度效应进一步表明TPA-DCST分子易于产生分子间聚集态的发光。在THF-H_2O二元溶剂体系中呈现典型的聚集诱导(AIE)发光现象,发光峰位为692nm。随着TPA-DCST分子间的聚集程度的增加,聚集态的荧光出现大范围的红移,直至固体发光红移到710nm。TPA-DCST分子的聚集因素可能来自于疏脂作用、偶极-偶极相互作用等。     

含脲苯并咪唑类离子液体的合成及阴离子识别性能

设计并合成了含脲苯并咪唑离子液体受体分子1~3, 利用紫外-可见光谱、 荧光光谱和 ¹H NMR滴定研究了其对F^-, Cl^-, Br^-, I^-, CH₃COO^-, HSO₄^-, H₂PO₄^-等阴离子的识别性能. 紫外-可见光谱研究发现, 受体分子1~3可选择性地识别F^-, 并形成1: 1型主客体配合物; 荧光光谱研究发现, 受体分子1~3对碱性阴离子有较好的识别作用, 主客体结合常数的顺序为H₂PO₄^->CH₃COO^-≈ F^->HSO₄^- ≈ Cl^->Br^- ≈ I^-; ¹H NMR滴定研究发现, 该类受体分子以咪唑2位CH和脲基NH与阴离子通过氢键结合, 但高浓度的F^-会导致受体分子发生脱质子作用.     

一种识别苯及Cu2+的多功能荧光探针的合成与性能研究

以三苯胺为电子给体,苯为共轭桥,二氨基马来腈为电子受体和识别基团,合成了一种席夫碱型多功能荧光探针TB-DAT。通过质谱、元素分析、¹H NMR、¹³C NMR等表征了其结构,利用紫外吸收光谱和荧光光谱对其光物理性能及对检测目标的特异性识别。结果显示,所合成的荧光探针该在苯溶剂中发出最大发射峰为530 nm的黄绿色荧光,从而在一系列苯系物中识别出有毒的苯。另外,该荧光探针还能够在乙腈溶液中通过明显的荧光增强行为实现铜离子的特异性识别,检测限低至0.73μM,且对其他金属离子有很好的抗干扰能力。     

十字架型间二咪唑(鎓)苯的合成及对有机酸的识别

通过Sonogashira偶联反应、N-芳基化反应和季铵化反应, 我们构筑了一类基于咪唑(鎓)的十字架型荧光分子4和5, 研究了烷基链以及咪唑和咪唑鎓分别作为电子受体对十字架型分子荧光性质的影响. 其中, 分子4a具有较高的荧光量子产率和大的斯托克斯位移; 在不同极性的溶剂中表现出明显的溶致变色性质, 荧光颜色覆盖由深蓝色到黄色区域; 同时, 该分子还具有明显的聚集诱导发光特性. 我们采用数码照相的方法代替繁琐的荧光光谱仪, 仅使用单一该荧光分子在两种有机溶剂中即可通过荧光颜色有效区分15种结构类似或pK_a相近的有机酸. 最后, 分子4a和5a固载于硅胶板上通过可逆的荧光颜色变化实现了对HCl/Et₃N气体的识别.