绿色单体二氧化碳参与的新型聚合反应

二氧化碳（CO₂）是一种丰富、廉价、无毒以及可再生的一碳资源,也是一种可用于聚合的绿色单体.基于CO₂的聚合是近年来的研究热点之一.目前广泛报道的是CO₂和环氧单体的聚合反应,经过几十年的发展已经成功实现工业化生产.最近几年,一些CO₂参与的新型聚合反应被陆续报道,这些工作大都通过两种途径实现从CO₂到高分子材料的转变.第一个途径是先将CO₂转化为可以聚合的单体,例如：内酯、环状碳酸酯和2,5-二呋喃甲酸等,再利用开环或者逐步聚合将单体转化为聚合物;另一个途径是直接以CO₂为单体和其他类型单体共聚得到聚合物.这两种途径对于发展CO₂参与的新型聚合反应,拓展CO₂基聚合物种类都具有重要意义.本综述按照CO₂直接还是间接参与聚合反应分类总结了近年来在CO₂制备高分子材料方面的进展,并对未来发展方向进行了简单阐述.     

含四苯基乙烯的炔酮衍生物的设计合成、聚集诱导发光性质及其对Pd2+的选择性荧光检测

聚集诱导发光（AIE）材料吸引了许多光电器件和生物荧光技术领域的科学家的关注.对聚集诱导发光化合物构效关系的深入理解对于设计新材料至关重要.在本工作中,基于经典的AIE基元四苯基乙烯,设计并合成了一系列具有AIE性质,含不同电子给体/受体取代基的炔酮衍生物.对这一系列化合物的光物理性质进行了系统研究并分别探讨了取代基团对发光波长、发光效率和AIE性质的影响.它们的聚集态最大发射波长位于511～565 nm,在四氢呋喃/水混合溶液中的荧光量子产率可达31%.在末端苯环上的电子给体/受体取代基团会降低聚集态的发光效率,而引入硝基取代基则会在发射波长红移的同时,显著猝灭荧光.最为重要的是,这些化合物结构中的炔酮基元可以在一系列金属离子中选择性地与Pd²⁺配位,猝灭纳米聚集体的发光,并有望作为一个有效的Pd²⁺荧光传感器.     

含非典型性生色团的发光聚合物

发光聚合物一般是由具有大p电子系统的共轭基元作为发光单元, 通过共价键连接而成的高分子. 近年来, 研究者发现: 另一类仅含有脂肪胺、羰基、酯基、酰胺等传统意义上的助色团的聚合物在适当条件下也能发射强的荧光. 树枝状聚酰胺胺(PAMAM)和超支化聚酰胺胺(hb-PAMAM)是最早和最广泛被研究的含非典型性荧光生色团的聚合物. 最近, 这类聚合物被扩展到含有叔胺基元的聚氨酯、聚醚酰胺、聚脲体系. 这些体系的生色团被认定为其结构中的叔胺基元, 叔胺的氧化是荧光产生的根源. 同时, 也有文献报道马来酸酐与醋酸乙烯酯交替共聚物、异丁烯与顺丁烯二酸酐共聚物、聚多糖动态高分子、聚酰腙以及通过RAFT试剂制备的含聚三硫碳酸酯的多嵌段共聚物等也可以发射荧光. 这些聚合物的一个共同特点是结构中不含叔胺基元, 而仅含羰基和酯基, 其发光机理通常用多个羰基聚集效应或羰基和苯环之间的相互作用来解释.     

聚集诱导发光聚合物

聚集诱导发光(AIE)的研究已经成为化学和材料等领域的一个前沿.目前,AIE领域的研究重点主要集中于小分子方面,而具有良好成膜性和协同放大效应的AIE聚合物的研究仍有待进一步发展.其制备方法,构效关系以及相对于小分子的性能和应用独特性还有待进一步体现.该专论较系统性地总结了AIE聚合物的制备方法,介绍了AIE聚合物的构效关系及在传感和生物医药等领域的应用,并对AIE聚合物的未来发展进行了展望.     

聚集诱导发光机理研究

与传统荧光生色团聚集后导致荧光猝灭相反,有一类化合物在单分子状态下荧光微弱甚至观察不到荧光,而在聚集状态下荧光显著增强,这就是聚集诱导发光(AIE)现象。AIE现象独特的优越性使得众多研究组开发出越来越多的新AIE体系,其机理也被广泛而深入地研究。本文总结了目前为止已经提出的AIE机理,包括分子内旋转受限、分子内共平面、抑制光物理过程或光化学反应、非紧密堆积、形成J-聚集体以及形成特殊激基缔合物等;着重评述了目前研究最为全面、适用范围最广的分子内旋转受限机理。同时介绍了一些基于这些机理设计的新AIE体系。     

含有手性和发光官能团侧基的聚1-苯基-1-辛炔的合成与性能研究

设计并合成了一系列含手性和发光生色团侧基的聚（1-苯基-1-辛炔）衍生物{-[（C6H13）C=C（C6H4-p-CO2-R）]n-,R=[（1S）-endo]-（-）-冰片基（P3）,（1R,2S,5R）-（-）-薄荷基（P4）,-C6H4-p-（1R,2S,5R）-（-）-薄荷基（P5）,2-萘基（P6）,4-联苯基（P7）}.用WCl6-Ph4Sn作催化剂,成功地制备了这些具有中等产率和高分子量（Mw高达64000）的聚合物.聚合物的结构和性能通过NMR,TGA,UV,CD,PL和EL等分析方法进行了表征.所有聚合物都表现出良好的热稳定性,在N2保护条件下,其失重5%的温度在300～416℃之间.所有聚合物的带隙约为3.0eV.聚合物P4和P5表现出与聚合物链段螺旋性相对应的CD吸收.在UV辐照下,P3～P7的THF溶液均发射强烈蓝光,其最大发射波长位于485nm左右,量子效率均高于20%.聚合物薄膜发射与其溶液发射在相同的光谱区域,并表现出轻微的聚集诱导猝灭.制备了ITO/聚合物：PVK/BCP/Alq3/LiF/Al多层聚合物EL器件,其最大发射波长为487nm.随着侧基的改变,器件的最大亮度和外量子效率也随之发生变化,其中P6表现出最高的外量子效率（0.16%）.EL器件均具有良好的光谱稳定性,其EL最大发射峰几乎不随外加电压的变化而改变.     

荧蒽修饰的四苯基乙烯衍生物:分子合成、聚集增强荧光特性及其对苦味酸的高灵敏度检测

由于聚集体和固态发光量子效率高等优点,因此聚集诱导发光（AIE）材料成为光电功能材料研究领域的热点,拓展AIE分子体系始终是这一领域中的关键和基础的科学问题.通过Suzuki-Miyaura偶联这一条件较为温和的反应,将AIE生色团四苯基乙烯（TPE）与荧蒽直接共轭键接,制备得到单荧蒽和双荧蒽修饰的TPE衍生物TPE-FA与TPE-DFA,它们具有聚集增强荧光（AEE）行为,聚集体发射峰值波长分别在477和494 nm,固体薄膜的绝对荧光量子产率高达74.1%和40.4%.它们可以高灵敏地检测苦味酸,荧光猝灭常数大,检出限低于1 μg·g^-1.这两种AEE分子可望用于其它多硝基取代的芳香类吸电子分子的检测.     

聚集诱导发光(AIE):我国原创并引领的研究前沿

唐本忠, 赵祖金, 秦安军. 聚集诱导发光(AIE):我国原创并引领的研究前沿[J]. 化学学报, 2016, 74(11): 857-858.     

聚集诱导发光

聚集诱导发光(AIE)是唐本忠院士于2001年提出的一个科学概念,是指一类在溶液中不发光或者发光微弱的分子聚集后发光显著增强的现象。高效固态发光的AIE材料有望从根本上解决有机发光材料面临的聚集导致发光猝灭难题,具有重大的实际应用价值。从分子内旋转受限到分子内运动受限,从聚集诱导发光到聚集体科学,AIE领域已经取得了许多原创性的成果。在本综述中,我们从AIE材料的分类、机理、概念衍生、性能、应用和挑战等方面讨论了AIE领域最近取得的显著进展。希望本综述能激发更多关于分子聚集体的研究,并推动材料、化学和生物医学等学科的进一步交叉融合和更大发展。     

通过点击化学策略合成双取代功能性聚炔

我们报道利用叠氮基团与乙炔中间体（P2）的侧链端炔的1,3-偶极环加成反应实现双取代聚乙炔的后功能化（P3）的合成路线的设计和实验探索.其中聚乙炔前驱物（P2）由侧链带有三甲基硅乙炔的初级聚乙炔（P1）通过去硅化反应得到.P1由特殊设计的乙炔单体在WCl6-Ph4Sn催化作用下聚合得到.该单体有两个乙炔键,其中之一由三甲基硅封端.本文探索了两种合成路线,即＂两步法＂（目标聚合物P3从初级聚合物P1经由中间体P2得到）与＂一锅法＂（由P1一锅反应直接得到P3,中间体P2未经分离与纯化）.实验结果表明＂一锅法＂更简便,且目标产物P3-1比两步法得到的产物P3-2具有更高的纯度与分子量.聚合反应与聚合物结构通过凝胶色谱（GPC）、傅里叶变换红外光谱（FTIR）与核磁共振氢谱（1HNMR）进行表征.