含四苯基乙烯荧光团的超分子聚合物的制备及性能研究

摘要

超分子聚合物(Supramolecular polymer)是指小分子单体利用分子间的可逆非共价键作用自组装形成的类似高分子般的体系。与传统的共价键高分子聚合物相比较，超分子聚合物体系中非共价键的存在使得超分子聚合物具有结构动态可调、对外界环境具有刺激-响应性、自修复性能及优异的加工性能等诸多优异性质。因此，近年来超分子聚合物越来越受到科研工作者们的关注，已经发展成为了一门独立的新兴学科。为此，本论文主要目的是通过分子设计引入具有AIE效应的四苯基乙烯荧光团，以三联吡啶与金属离子的金属配位作用和冠醚基团与二级铵盐之间的主客体相互作用为驱动力，来研究功能化的超分子聚合物材料。本论文主要分成以下两个部分:
　　1)我们设计合成了由中间为双苯并24-冠-8的冠醚连接两个四苯基乙烯荧光生色团，两端为两个三联吡啶分子构成的一个主体分子。通过主体分子两端的三联吡啶基团与金属锌离子发生1∶1金属配位形成线型超分子聚合物，之后再以中间的冠醚基团为接入位点，与二级铵盐之间发生主客体相互作用，分级自组装形成了一种交联网状超分子聚合物。当提高浓度至30 mM时，可形成超分子有机凝胶。该有机凝胶对环境中的温度、酸碱性等都具有很好的刺激响应性，并且在被大面积破坏的情况下可自行修复。这种材料未来可以应用于人工智能和化学传感器等领域。
　　2)我们利用金属配位作用设计合成了一种以四苯基乙烯基团为荧光信号，三联吡啶基团作为目标金属的结合位点的小分子荧光探针，同时在该小分子上引入苯并21-冠-7，目的是利用它与二级铵盐之间的主客体相互作用形成线型超分子聚合物，从而制备得到一种新型的荧光探针。该超分子聚合物荧光探针可与金属锌和铬离子络合时产生明显的荧光现象。因此，可用于金属锌和铬离子的检测。

目录

声明

致谢

摘要

第一章 绪论

1．1 引言

1．2 以四苯基乙烯为生色团的荧光衍生物功能材料

1．2．1 四苯乙烯发光机理：聚集诱导发光(AIE)

1．2．2 具有AIE效应的四苯基乙烯衍生物在荧光探针方面的应用

1．3 基于金属配位和主客体相互作用的超分子凝胶聚合材料

1．4 本文立题思想

参考文献

第二章 基于金属配位和主客体相互作用分级自组装构筑超分子凝胶

2．1 引言

2．2 分子设计与合成

2．2．1 主体分子的合成

2．2．2 客体分子的合成

2．3 表征结果与实验讨论

2．3．1 线型超分子聚合物的表征

2．3．2 交联超分子聚合物的表征

2．3．3 超分子凝胶的表征

2．3．4 超分子凝胶的多重刺激响应性能和自修复性能表征

2．4 实验部分

2．4．1 试剂及测试仪器

2．4．2 主体分子1的合成

2．4．3 客体分子2的合成

2．5 本章小结

2．6 注释

参考文献

第三章 基于四苯基乙烯的Cd2+、Zn2+荧光超分子聚合物探针

3．1 引言

3．2 分子设计与合成

3．2．1 主体分子M1的合成

3．2．2 客体分子G2的合成

3．3 表征结果与讨论

3．3．1 以主客体相互作用形成的线型超分子聚合物L3的表征

3．3．2 以金属配位相互作用形成分级自组装超分子聚合物的表征

3．3．3 线型超分子聚合物L3的荧光特性

3．4 实验部分

3．4．1 试剂及倪器

3．4．2 主体分子1的合成

3．4．3 客体分子2的合成

3．5 本章小结

参考文献

第四章 总结及期望

附录

个人简历及在学期间科研成果