聚集誘導(dǎo)發(fā)光(Aggregation-induced Emission,AIE)材料是指稀溶液狀態(tài)下發(fā)光微弱甚至不發(fā)光,而聚集態(tài)或固體薄膜狀態(tài)下產(chǎn)生強(qiáng)烈熒光發(fā)射的材料,將AIE效應(yīng)應(yīng)用于發(fā)光分子的設(shè)計有望解決材料有序自組裝與發(fā)光之間的內(nèi)在矛盾。作為一類典型的AIE分子,氰基二苯乙烯衍生物的化學(xué)結(jié)構(gòu)和光學(xué)性質(zhì)便于進(jìn)行靈活調(diào)節(jié),在化學(xué)傳感、生物探針、光電器件等領(lǐng)域具有廣闊的應(yīng)用前景。因此,通過分子設(shè)計與調(diào)控,制備具有AIE性質(zhì)的氰基二苯乙烯小分子及聚合物,具有重要的科學(xué)意義和應(yīng)用價值。本論文合成了具有扇形尾鏈的氰基二苯乙烯小分子,并將其作為側(cè)鏈液晶基元引入聚合物體系,制備了一系列側(cè)鏈液晶聚合物,并對其光學(xué)性質(zhì)及聚集態(tài)結(jié)構(gòu)進(jìn)行了詳細(xì)研究。主要研究內(nèi)容如下:(1)設(shè)計并合成了一種含有扇形尾鏈的氰基二苯乙烯小分子(CN-DBE),采用紫外-可見光譜和熒光光譜考察了樣品的發(fā)光性能及光致異構(gòu)性質(zhì),實驗研究表明:CN-DBE分子具有典型的AIE性質(zhì),在紫外燈的照射下可以發(fā)生光致異構(gòu)現(xiàn)象。熱失重及X射線衍射等實驗結(jié)果表明CN-DBE具有較好的熱穩(wěn)定性,并且具有長程有序的晶體結(jié)構(gòu)。此外,CN-DBE材料還可以快速、定量地對苯胺進(jìn)行選擇性檢測,在熒光傳感器方面具有潛在的應(yīng)用價值。(2)通過開環(huán)易位聚合反應(yīng)將氰基二苯乙烯引入聚合物體系,制備了具有聚降冰片烯主鏈的側(cè)鏈液晶聚合物(P-CN-DBE),考察了聚合物的發(fā)光性能和液晶結(jié)構(gòu)。實驗結(jié)果表明聚合物具有典型的AIE性質(zhì)和較好的熱穩(wěn)定性,扇形尾鏈有助于提高側(cè)鏈的微相分離能力,使聚合物形成了層狀液晶結(jié)構(gòu)。(3)利用聚(4-乙烯基吡啶)與氰基二苯乙烯小分子之間的氫鍵相互作用,設(shè)計并制備了一系列具有AIE性質(zhì)的超分子液晶聚合物P4VP(CN-DBE)_x(x是小分子與P4VP重復(fù)單元的摩爾比)。P4VP(CN-DBE)_x體系的液晶結(jié)構(gòu)具有明顯的組分依賴性:當(dāng)x=0.2時,P4VP(CN-DBE)_x形成層狀液晶結(jié)構(gòu);當(dāng)x=0.4、0.6、0.8時,P4VP(CN-DBE)_x則形成柱狀液晶結(jié)構(gòu)。
【學(xué)位單位】：天津大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位年份】：2018
【中圖分類】：TB34
【部分圖文】：

圖 1-2 分子內(nèi)運動受阻的機(jī)理示意圖Fig. 1-2 Schematic diagram of the mechanism of restriction of intramolecular movement為了驗證分子內(nèi)運動受阻機(jī)理的正確性，國內(nèi)外科研人員通過理論計算和數(shù)據(jù)進(jìn)行了分析研究[12-16]。通過改變不同實驗條件，如降低溶液的溫度，增

圖 1-3 硅雜環(huán)戊二烯類 AIE 分子的化學(xué)結(jié)構(gòu)式. 1-3 The chemical structures of silole fluorogens with AIE phenom乙烯類 AIE 分子

圖 1-4 化合物 1 和化合物 2 的合成步驟Fig. 1-4 The synthesis routes of compound 1 and 2，相比于小分子來說，聚合物材料具有熱穩(wěn)定性較高、易成膜漸成為研究的熱點。如圖 1-5 所示，將剛性的四苯基乙烯、疊
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本文編號：2837728