本文關(guān)鍵詞：硅雜環(huán)戊二烯衍生物的功能化擴(kuò)展研究

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【摘要】：熒光物質(zhì)在其良溶劑中有熒光,而在其不良溶劑中或聚集態(tài)下發(fā)生熒光淬滅,這種現(xiàn)象叫做聚集濃度淬滅(Aggregation-caused quenching, ACQ)效應(yīng),此現(xiàn)象不利于有機(jī)熒光物質(zhì)在固態(tài)或聚集態(tài)方面的實(shí)際應(yīng)用。因此,研究者們?yōu)榱私鉀Q這個(gè)問(wèn)題做了大量的科研工作,發(fā)現(xiàn)有些有機(jī)熒光分子在其良溶劑中無(wú)熒光或熒光很弱,而在其不良溶劑中或聚集態(tài)下有強(qiáng)熒光,我們稱此現(xiàn)象為聚集誘導(dǎo)發(fā)光(Aggregation-induced emission, AIE)效應(yīng)。具有AIE效應(yīng)的熒光化合物是近些年來(lái)備受矚目的一類新型發(fā)光材料。硅雜環(huán)戊二烯(silole)衍生物是典型的具有AIE效應(yīng)的有機(jī)化合物。本論文從分子設(shè)計(jì)的角度出發(fā),設(shè)計(jì)并合成了硅雜環(huán)戊二烯為基本單元的有機(jī)化合物,并對(duì)其結(jié)構(gòu)、光物理性質(zhì)、熱穩(wěn)定性能、三硝基苯酚爆炸物檢測(cè)等進(jìn)行了初步的研究。具體內(nèi)容如下：(1)將ACQ發(fā)光體芘與AIE發(fā)光體1-甲基-2,3,4,5-四苯基硅雜環(huán)戊二烯相結(jié)合,合成新型化合物。通過(guò)Karstedt催化的硅氫加成反應(yīng),設(shè)計(jì)并制備了具有熒光性質(zhì)的芘功能化的硅雜環(huán)戊二烯衍生物。對(duì)其晶體結(jié)構(gòu)、光物理性質(zhì)及熱穩(wěn)定性能的研究結(jié)果表明：此硅氫加成反應(yīng)為反式加成反應(yīng),合成的新型熒光化合物屬于三斜晶系的P-1空間群；此silole衍生物固態(tài)薄膜的紫外可見(jiàn)吸收光譜與其在四氫呋喃溶劑中的譜圖有差異,最大紫外吸收波長(zhǎng)一致,為359nm；它在265℃開(kāi)始失重,失重10%的溫度Td10為370℃,在370-495℃發(fā)生劇烈失重現(xiàn)象,表明它具有良好的熱穩(wěn)定性能。(2)將ACQ發(fā)光體蒽與AIE發(fā)光體1-甲基-2,3,4,5-四苯基硅雜環(huán)戊二烯相結(jié)合,合成新型化合物。通過(guò)氯鉑酸(H2PtCl6·6H2O)催化的硅氫加成反應(yīng)設(shè)計(jì)并制備了具有熒光性質(zhì)的蒽功能化的硅雜環(huán)戊二烯衍生物。對(duì)其結(jié)構(gòu)、光物理性質(zhì)及熱穩(wěn)定性能的研究結(jié)果表明：此silole衍生物固態(tài)薄膜的紫外吸收光譜圖與其在四氫呋喃溶劑中的一致,但是,它們的最大紫外吸收波長(zhǎng)略有差異；它在315℃開(kāi)始失重,失重10%的溫度Td10為350℃,在350-435℃發(fā)生劇烈失重現(xiàn)象,表明它具有良好的熱穩(wěn)定性能。(3)新型具有AIE效應(yīng)的手性化合物的合成。將具有手性的ACQ發(fā)光體順-右旋-1,1’-聯(lián)二萘酚與AIE發(fā)光體1-甲基-2,3,4,5-四苯基硅雜環(huán)戊二烯相結(jié)合,合成新型化合物。通過(guò)Karstedt催化的硅氫加成反應(yīng)設(shè)計(jì)并制備了具有AIE效應(yīng)的順-右旋-1,1’-聯(lián)二萘酚功能化的硅雜環(huán)戊二烯衍生物。對(duì)其結(jié)構(gòu)、光物理性質(zhì)、熱穩(wěn)定性能、三硝基苯酚爆炸物檢測(cè)的研究結(jié)果表明：此新型化合物的最大紫外吸收波長(zhǎng)為340nm；隨著水含量的逐漸增多,其熒光強(qiáng)度逐漸增強(qiáng),熒光發(fā)射波長(zhǎng)在490nm處,具有顯著的AIE效應(yīng)。在不同激發(fā)波長(zhǎng)下,此化合物熒光發(fā)射譜圖形狀與1-甲基-2,3,4,5-四苯基silole的熒光發(fā)射譜圖保持一致,但是熒光發(fā)射波長(zhǎng)可能一樣,也可能不一樣；它在305℃開(kāi)始失重,失重10%的溫度Td10為378℃,在380～515℃發(fā)生劇烈失重現(xiàn)象,表明它具有良好的熱穩(wěn)定性能；它在溶液態(tài)和聚集態(tài)均保持著順-右旋-1,1'-聯(lián)二萘酚的立體結(jié)構(gòu),使得它具有很強(qiáng)的手性信號(hào)；對(duì)三硝基苯酚爆炸物有良好的靈敏度,檢出限達(dá)到lppm；在其良溶劑中和聚集態(tài)下均具有手性。
【關(guān)鍵詞】：聚集濃度淬滅 聚集誘導(dǎo)發(fā)光 硅雜環(huán)戊二烯衍生物 熒光 硅氫加成 爆炸物檢測(cè) 圓二色譜
【學(xué)位授予單位】：北京工商大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號(hào)】：TQ422
【目錄】：

• 摘要4-6
• Abstract6-10
• 第1章 文獻(xiàn)綜述10-33
• 1.1 引言10-11
• 1.2 聚集誘導(dǎo)發(fā)光效應(yīng)11-13
• 1.2.1 簡(jiǎn)介11-12
• 1.2.2 機(jī)理12-13
• 1.3 具有聚集誘導(dǎo)發(fā)光效應(yīng)的化合物13-23
• 1.3.1 硅雜環(huán)戊二烯衍生物14-19
• 1.3.2 四苯基乙烯衍生物19-21
• 1.3.3 其他化合物及聚合物21-23
• 1.4 聚集誘導(dǎo)發(fā)光效應(yīng)的應(yīng)用23-31
• 1.4.1 光電器件23-25
• 1.4.2 傳感器25-27
• 1.4.3 細(xì)胞成像27-31
• 1.5 本論文研究的意義和主要工作31-33
• 1.5.1 本論文的研究意義31
• 1.5.2 本論文的主要研究工作31-33
• 第2章 1-甲基-1-(1-芘烯基)-2,3,4,5-四苯基硅雜環(huán)戊二烯(silole-pyrene)單體的合成與熱性能研究33-42
• 2.1 前言33
• 2.2 實(shí)驗(yàn)部分33-35
• 2.2.1 原料和試劑33-34
• 2.2.2 實(shí)驗(yàn)儀器及方法34-35
• 2.2.3 silole-pyrene單體化合物的合成35
• 2.3 結(jié)果和討論35-41
• 2.3.1 Silole-pyrene單體的合成與表征35-36
• 2.3.2 化合物silole-pyrene的單晶結(jié)構(gòu)分析36-38
• 2.3.3 化合物silole-pyrene的光物理性能分析38-40
• 2.3.4 化合物silole-pyrene的熱性能分析40-41
• 2.4 本章小結(jié)41-42
• 第3章 1-甲基-1-(9-蒽烯基)-2,3,4,5-四苯基硅雜環(huán)戊二烯(silole-anthracene)單體的合成與熱性能研究42-49
• 3.1 前言42
• 3.2 實(shí)驗(yàn)部分42-44
• 3.2.1 原料和試劑42-43
• 3.2.2 實(shí)驗(yàn)儀器及方法43
• 3.2.3 silole-anthracene單體化合物的合成43-44
• 3.3 結(jié)果和討論44-48
• 3.3.1 Silole-anthracene單體的合成與表征44-45
• 3.3.2 化合物silole-anthracene的光物理性能分析45-47
• 3.3.3 化合物silole-anthracene的熱性能分析47-48
• 3.4 本章小結(jié)48-49
• 第4章 2,2’-二(3-(1-甲基-2,3,4,5-四苯基-1H-silole)丙氧基)-(R)-(+)-1,1’-聯(lián)二萘((R)-(+)-BINOL-silole)單體的合成與熱性能研究49-61
• 4.1 前言49
• 4.2 實(shí)驗(yàn)部分49-51
• 4.2.1 原料和試劑49-50
• 4.2.2 實(shí)驗(yàn)儀器及方法50-51
• 4.2.3 (R)-(+)-BINOL-silole單體化合物的合成51
• 4.3 結(jié)果和討論51-59
• 4.3.1 (R)-(+)-BINOL-silole單體的合成與表征51-53
• 4.3.2 化合物(R)-(+)-BINOL-silole的光物理性能分析53-56
• 4.3.3 化合物(R)-(+)-BINOL-silole的熱性能分析56-57
• 4.3.4 圓二色譜57-58
• 4.3.5 三硝基苯酚爆炸物檢測(cè)58-59
• 4.4 本章小結(jié)59-61
• 第5章 結(jié)論61-63
• 參考文獻(xiàn)63-70
• 附錄70-72
• 在學(xué)期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文與研究成果72-73
• 致謝73

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本文編號(hào)：850011