具有聚集诱导发光(AIE)性能的水杨醛希夫碱的合成与性能研究综合实验

介绍了一种基于水杨醛希夫碱结构的荧光分子的合成方法及其聚集诱导发光(Aggregation-Induced Emission,AIE)性能研究。本实验中,学生将掌握希夫碱类化合物的制备方法、荧光的基本原理和应用,并直观了解AIE现象和传统荧光分子聚集诱导淬灭(Aggregation-Caused Quenching,ACQ)现象的差别。结合课堂教学和拓展阅读,使学生进一步了解AIE分子的结构特点和设计思路。     

三芳胺-吡嗪类供体-受体型聚集诱导发光分子的合成及性能表征综合创新实验

为了提升学生的基础有机合成技能及综合实验创新能力,介绍了一类含三芳胺及吡嗪单元的供体-受体型聚集诱导发光分子的合成、性能表征及分析。通过本综合创新实验的学习,学生将进一步了解有机荧光材料,尤其是聚集诱导发光材料的发光机理及潜在应用。本实验不仅有利于提升学生在减压蒸馏、萃取、干燥和柱层析分离等操作方面的实验技能,也将进一步促进其对核磁共振仪、高分辨质谱仪、紫外-可见吸收光谱仪及稳态-瞬态荧光光谱仪等仪器的熟悉和掌握。最终,通过课堂理论及综合实验学习的相互结合,进一步拓展学生视野并锻炼学生综合创新实验能力,为培养其良好的科学研究素养奠定基础。     

利用聚集诱导发光现象观察分子定向运动的综合实验*

设计了一个综合实验,将“聚集诱导发光(AIE)”“分子机器”等科学前沿问题引入实验教学。该实验将化合物合成、荧光性能表征和化学动力学测试相结合,集有机化学、分析化学和物理化学相关内容于一体。通过课堂讲解和拓展阅读,使学生了解“分子机器”的基本概念,熟悉AIE现象产生的机理,提升学生利用理论知识解决实际问题的能力。本实验项目所需仪器简单、原料廉价、安全性高,适合于不同层次院校的本科实验教学。本实验项目基本学时为4学时,具有良好的可拓展性,建议在第五学期开设。更重要的是,本实验项目将课程思政与实验教学相结合,通过对AIE这一由中国人原创的科学理论的学习,增强学生的民族自豪感和自信心,激发学习热情。     

聚集诱导发光分子在公共安全领域中的应用

对于公共安全中存在的安全隐患及时检测和预防有助于保护公民的身体健康和财产安全。荧光检测技术以其优异的选择性、高的灵敏度、快的响应速度引起了广泛的研究。聚集诱导发光(AIE)材料作为一种与聚集导致发光猝灭(ACQ)材料截然相反的新兴有机荧光材料,实现了发光分子在固态或是聚集态下的高荧光量子产率。而独特的AIE特性,使其不必担心由于分子聚集导致的荧光信号的降低或猝灭,同时由于分子聚集程度的增加引起荧光颜色和强度的变化,可以被用来实现对靶标物的定性和定量分析,为荧光分析检测提供了新的思路和方案。目前基于AIE的荧光检测方法及相关技术已经被广泛应用各个领域,其中在公共安全领域的研究表现突出,并取得较高的研究成果。本文分析总结了近几年来AIE分子在公共安全领域中的应用进展,包括爆炸性物质、指纹识别、毒品检测、食品安全等方面,并对目前存在的问题和应用前景进行了总结和展望。     

4,4'-[(2,2-二苯乙烯)-1,1-双(4,1-亚苯基)]二吡啶的合成、表征及其聚集诱导发光性能研究

以提升学生的实验操作及创新能力为目的的综合化学实验，采用简单的2步法（缩合和Suzuki反应）合成了一种具有聚集诱导发光性能的化合物4，4'-[（2，2-二苯乙烯）-1，1-双（4，1-亚苯基）]二吡啶（简称2Py-TPE）。利用过滤、洗涤、萃取、干燥和柱层析等常用的有机分离操作手段对该化合物进行纯化；使用核磁共振仪、高分辨质谱仪、红外光谱仪及稳态瞬态荧光光谱仪对其进行结构表征和聚集诱导发光性能研究。该实验不仅可以促使学生了解以四苯乙烯衍生物为代表的聚集诱导发光材料的研究现状，而且能够培养学生的综合实验能力和科学探究能力。     

具有聚集诱导发光性质的化合物

具有聚集诱导发光（AIE）性质的有机化合物能够在聚集或固态条件下,通过改变分子组成、扭曲构象、刚性结构、堆积形态等调节荧光发射强度和波长,使其在OLED、化学/生物传感器等领域具有广阔应用前景。本文介绍了到目前有关AIE的研究进展。侧重总结了silole型、取代乙烯型（主要包括亚甲基环戊二烯型和DPDSB型）、腈取代二苯乙烯型、吡喃型、联苯型等小分子化合物和少数高分子的结构与AIE性质之间的关系,以及为解释AIE现象所提出的限制分子内的转动、避免非辐射去活、构象扭曲避免形成excimer、J－聚集态以及形成分子间的C-H/π键等理论。     

基于曼尼希反应的聚集诱导发光效应用于灵敏检测甲醛

甲醛是一类无色无味的致癌物,严重危害人类健康,对甲醛的灵敏检测在环境监测、毒物评估、临床诊断和医疗保健等领域均具有非常重要的意义。本研究合成了具有聚集诱导发光（Aggregation-induced emission, AIE）效应的荧光探针四羟基四苯基乙烯（Tetra(4-hydroxyphenyl)ethylene, TPE-4OH）,在1,2,4,5-苯四胺四盐酸盐（1,2,4,5-Benzenetetramine tetrahydrochloride, BTA）存在条件下,TPE-4OH与溶液中的甲醛分子发生曼尼希反应,从而发生AIE,引起荧光增强,荧光强度变化与体系中的甲醛水平密切相关,通过测定TPE-4OH的AIE强度可检测水溶液中甲醛浓度。优化了反应物浓度、溶液pH值以及反应时间等条件。在最优条件下,本方法检测甲醛的线性范围为1.0～2000μmol/L,检出限为1.0μmol/L。将本方法应用于血清样品中甲醛浓度的检测,回收率为93.7%～106.4%,显示了良好的实际应用价值,为水溶液中甲醛浓度检测提供了一种新方法。     

有机化学综合实验:基于联二萘酚手性聚集诱导发光分子的合成、表征及性质研究*

将前沿科学成果引入大学有机化学综合实验课中,设计了基于联二萘酚手性聚集诱导发光分子的合成、表征及性质研究的有机化学综合实验。通过本实验,学生将掌握几类经典的有机反应,包括酚羟基保护、芳基甲酰化及缩合等反应的基本原理及操作,熟悉核磁共振、质谱等结构表征手段以及紫外-可见吸收光谱、荧光光谱以及圆二色光谱等性质表征技术,了解聚集诱导发光现象及机理。本实验综合了多种有机反应及性质表征技术,有利于提升学生的综合实验能力、科学研究思维并激发学生对科学研究的兴趣。     

水杨醛缩氨基硫脲的合成及其与镉荧光熄灭反应

1　引　　言合成了水杨醛缩氨基硫脲并研究了其与镉离子荧光熄灭反应的最佳条件 ,利用萃取分离技术提高了方法的选择性和灵敏度 ,测定镉离子的线性范围为 0 .0～ 3 0 .0 μg L,检出限为 1 .4μg L ,是目前荧光法测定镉离子最灵敏的方法之一。该方法成功地应用于小麦样品中痕量镉的测定。2　实验部分2 .1　仪器及试剂　RF 5 40型荧光分光光度计 (日本岛津公司 ) ;PHS 3C型酸度计 (上海雷磁仪器厂 )。 0 .1 0 0g L的镉离子标准溶液 ,用时逐级稀释至 0 .2 5mg L ;2 .5× 1 0 - 4mol L的水杨醛缩氨基硫脲 (自合成 )乙醇溶液 ;pH =7.9的 0 .…     

四苯乙烯的合成、表征及在爆炸物检测中的应用 ——介绍一个大学化学综合实验

因具有聚集诱导发光特性、螺旋桨结构的四苯乙烯及其衍生物,在有机光电材料、荧光传感和生物成像等领域表现出优异的荧光性能。本实验以二苯甲酮为原料,利用McMurry偶联反应合成四苯乙烯。采用萃取、干燥和柱层析等手段对产物进行分离和纯化,通过熔点测定、核磁共振氢谱、核磁共振碳谱和质谱对其结构进行表征后,使用苦味酸作为模型化合物,利用荧光光谱测定其对爆炸物的荧光检测极限。本实验寓科研热点于实验教学中,不仅提高了学生的实验操作技能,而且有助于学生了解具有聚集诱导发光性能的四苯乙烯及其衍生物的研究现状和应用前景,激发了学生的科研兴趣和创新意识。     

本科生有机化学实验与前沿科学研究的融合—四(4-甲基苯基)乙烯的合成、表征及聚集发光性能研究

四苯乙烯(TPE)及其衍生物,作为一类典型的聚集诱导发光分子,由于其合成简单、易于修饰和发光性能优异等优点,已被广泛的应用于化学生物传感器、生化检测、生物成像和有机光电材料等领域。在此,我们将聚集诱导发光这一前沿研究热点融入有机化学实验教学中,进行教学对象为化学专业本科生的前沿有机化学实验设计：四(4-甲基苯基) 乙烯的合成、表征及聚集发光性能研究。该实验内容包括通过McMurry 偶联反应合成四(4-甲基苯基) 乙烯、四(4-甲基苯基) 乙烯的结构表征,以及利用紫外-可见分光光度计和荧光光谱仪对其聚集诱导发光性能进行研究。通过本实验,使学生了解聚集诱导发光这一科学研究前沿领域,激发学生对科学研究的兴趣、拓展科研视野、激发科研热情、培养学生的科研探究能力。本实验综合了有机化学、仪器分析和发光材料等知识点的学习,培养学生的实验操作技能,提升学生的综合及创新能力,建议纳入高年级中级有机化学实验课程。     

8-羟基喹啉及其铝配合物的合成、表征及发光性能——推荐一个综合化学实验

首先采用Skraup法制备8-羟基喹啉(HQ),涉及到有机实验中的回流加热、水蒸气蒸馏、结晶与重结晶等基本操作;然后利用合成的8-羟基喹啉来制备AlQ_3,通过返滴定法测定其中的铝含量;最后测量8-羟基喹啉与AlQ_3的红外光谱、核磁共振氢谱、紫外-可见光谱和荧光发射光谱。本实验涵盖合成、表征到性能测试,让学生认识和完成了一个基本的科研过程。     

Fluorescence ‘turn-on’ detection of Cu ions with aggregation-induced emission-active tetraphenylethene based on click chemistry

A fluorometric sensor for detection of Cu²⁺ ions in aqueous solution with aggregation-induced emission-active tetraphenylethene based on click chemistry is reported. Upon addition of Cu²⁺, a reaction of azide-modified tetraphenylethene and diethylene glycol dipropiolate in the presence of sodium ascorbate proceeded to yield covalently cross-linked networks, resulting in a dramatic enhancement of fluorescence. This assay showed high selectivity for Cu²⁺ ions even in the presence of other metal ions in a mixture.     

高分子化学实验教学的初步探索

主要从四个方面介绍了我校在高分子化学实验教学过程中所做的初步探索:第一,加强实验教学环节,对验证性实验进行改进,设法提高学生对于实验的兴趣和实验教学效果;第二,改革传统的高分子化学实验教学的模式和教学内容,将高分子化学、高分子物理和成型加工所学知识有机结合起来,开设综合性高分子实验课程;第三,紧密结合本校教师科研情况,开设研究创新性实验,并开设第二课程,鼓励学生利用课余时间参与教师的科研,以培养学生独立分析问题、解决问题的能力;第四,结合本校实际情况,适量开设微量、半微量实验。     

多酸配位聚合物的制备与表征——推荐一个综合化学实验

介绍了一个综合化学新实验--多酸配位聚合物的制备与表征。通过杂多酸和有机配体的合成、多酸配位聚合物的制备和性能表征,使学生了解多酸配位聚合物这一无机合成化学前沿领域,在引导学生进行材料合成及性质表征的过程中,提高学生对已学知识融会贯通的能力,提升学生学习化学的兴趣。本实验综合了无机、有机化学知识点以及实验、仪器操作和数据分析能力的培养,可纳入高年级综合化学实验。