羟基-羰基构筑的非典型有机发光材料的制备及性能研究

有机发光材料被广泛应用于化学传感器、生物成像、电致发光、固态照明和显示等领域。传统的selleck SBE-β-CD发光材料通常含有芳香基团,这些化合物是通过C-C偶联、C-N偶联等反应制备的。然而,这些反应通常需要昂贵的重金属催化剂。此外,芳香族化合物通常对人体是有害且在环境中不易降解,进一步限制Canagliflozin它们在实际生活中的应用。近年来,非典型有机发光材料受到科研工作者的高度关注。然而,大多数的非典型有机发光材料通常在固态或高浓度下表现出明亮的发光且目前还处于研究的初级阶段,发光机理尚未明确。基于此,本课题主要通过聚合反应得到不含芳香基团的非典型发光聚合物(nonconventional luminescent polymers,NLPs),利用羟基与羰基的相互作用,限制非辐射跃迁,实现NLPs在稀溶液中有效发光。主要研究内容如下:(1)以乙二醇二缩水甘油醚和1,3-二羟基丙酮反应构筑两种不同分子量线性的NLPs-M1和M2,详细地研究其光物理特性。结果表明,M1和M2在稀溶液中表现出高效的荧光发射;另外,溶液的光谱表明M1和M2具有簇聚诱导发光(CTE)特性;由于聚合物分子量的多分散性,M1和M2在溶液和固体状态下都具有激发波长依赖性;另外M2可用于Fe~(3+)检测和细胞成像。(2)环己烷-1,2-二羧酸二缩水甘油酯和1,3-二羟基丙酮反应制备三种不同分子量的NLPs-Z1、Z2和Z3,另外再与1,3-丙二醇反应制备Z4,对其光物理性质进行研究。研究结果表明含羰基的Z1、Z2和Z3在稀溶液中能高效发射出蓝绿色荧光,不含羰基的Z4在高浓度下发射蓝色荧光。进一步验证本文提供的利用羰基与羟基的相互作用,实现非典型有机发光材料在稀溶液中有效发光策略。溶液光谱表明Z1、Z2、Z3和Z4都具有CTE特性,它们在固体和溶液状态下都具有激发波长依赖性;Z2可对Mo~(5+)进行有效识别及细胞成像。(3)以异氰尿酸三缩水甘油酯分别和1,3-二羟基丙酮与1,3-丙二醇开环聚合制备NNC和NNE。通过红外和核磁氢谱表征NNC和NNE的结构,并对它们的光物理特性进行仔细的研究。研究结果表明,含羰基的NNC在稀溶液下依旧能高效的发射荧光,不含羰基的NNE只能在固态或高浓度下发射荧光,证明羰基与环氧开环后形成的羟基之间的相互作用,限制分子的运动,降低非辐射跃迁,增强荧光的发射。NNC和NNE都具有良好的抗光漂白性;在应用方面,NNC与PMMA掺杂能形成均匀透明薄膜并发射荧光,还作为发光small bioactive molecules探针检测Fe~(3+)。