基于离子自组装的四苯基乙烯衍生物的制备、结构和性能研究

摘要

传统的有机发光材料在溶液中发光性能很好，而在聚集体或者固体薄膜状态时荧光强度减弱甚至不发光。聚集诱导发光（Aggregation-induced Emission，AIE）材料是指稀溶液状态下发光微弱甚至不发光，而聚集态或固体薄膜状态下产生强烈荧光发射的材料。该类材料可从根本上解决聚集导致淬灭的问题。其中，四苯基乙烯（Tetraphenyl Ethylene，TPE）具有合成简单、发光性能优良、易功能化等优点，是典型的AIE材料之一。离子自组装（Ionic Self-Assembly，ISA）是一类通过静电吸引作用将带有相反电荷的分子耦合在一起的超分子化学方法，具有操作简单、无副产物、反应高效及产率高等优点。因此，通过ISA方法制备四苯基乙烯液晶材料的研究具有重要的科学意义和应用价值。 本论文利用McMurry及Suzuki偶联等反应合成具有醚键、联苯结构的四苯基乙烯衍生物，再通过离子自组装方法分别将四苯基乙烯的羧酸盐与双十八烷基二甲基溴化铵（DOAB）、双十六烷基二甲基溴化铵（DHAB）两种阳离子表面活性剂进行络合，制备出具有螺旋超分子结构及聚集诱导发光性能的新型四苯基乙烯液晶材料。 本论文通过紫外-可见吸收光谱、荧光发射光谱等方法研究了络合产物的聚集诱导发光性质，综合利用偏光显微镜、差示扫描量热法、一维/二维X射线衍射等方法考察了所制备离子络合物的相行为及聚集态结构。实验结果表明：上述离子络合物是一种典型的聚集诱导发光液晶材料，其固体荧光量子产率高达46%-66%。同时，络合物具有复杂的多级超分子结构：室温下，络合物分子排列成松散螺旋柱状超分子液晶结构；随着温度的升高，分子排列成更加长程有序的超分子液晶结构。因此，该类四苯基乙烯离子络合物兼具特殊的超分子液晶结构与优异的聚集诱导发光性质，在发光器件等领域具有潜在的应用价值。

目录

声明

第1章 文献综述

1.1 离子自组装概述

1.1.1 超分子化学

1.1.2 离子自组装

1.2 发光型液晶

1.2.1 液晶

1.2.2 发光型液晶

1.3 四苯基乙烯的研究进展

1.3.1 聚集诱导发光

1.3.2 聚集诱导发光机理

1.3.3 四苯基乙烯衍生物材料的发展

1.4 本论文的研究工作及意义

第2章 含醚键的四苯基乙烯衍生物的制备与表征

2.1 引言

2.2 实验部分

2.2.1 实验材料

2.2.2 实验仪器

2.2.3 测试仪器

2.2.4 TPE-DOAB的合成及结构确认

2.2.5 TPE-DHAB的合成及结构确认

2.3 结果与讨论

2.3.1 TPE-DOAB的发光行为及聚集态结构表征

2.3.2 TPE-DHAB的发光行为及聚集态结构表征

2.4 本章小结

第3章 含联苯基的四苯基乙烯衍生物的制备与表征

3.1 引言

3.2 实验部分

3.2.1 实验材料

3.2.2 ETTC-DOAB的合成及结构确认

3.3 结果与讨论

3.3.1 合成

3.3.2 聚集诱导发光性

3.3.3 热稳定性及相行为

3.3.4 聚集态结构及分子堆积行为

3.4 本章小结

第4章 结论

参考文献

发表论文和参加科研情况说明

致谢