具有力致荧光变色与摩擦发光活性的咪唑类化合物的合成与光物理性质的研究
发布时间：2021-02-13 04:56
近年来,具有力致荧光变色（MFC）和摩擦发光（ML）活性的有机发光材料作为可对外界刺激产生响应的智能材料日益受到人们的广泛关注,它们已逐渐应用于压力探测、生物传感器、信息记录载体、加密墨水或书写材料、动力学治疗或光化学反应的内光源、太阳能转化媒介等许多新兴高科技领域。本文集中研究了一些咪唑类有机小分子化合物晶体的MFC与ML性质,主要研究内容如下:1、通过改变N-乙基咔唑和4-氰基苯基的引入位置,获得了两种基团区域异构的苯并[d]咪唑化合物。研究结果表明,N-乙基咔唑和4-氰基苯基分别处于N1与C2位置的异构体具有良好的MFC/ML活性。而N-乙基咔唑和4-氰基苯基分别处于C2与N1位置的异构体则不具有MFC/ML活性。前者的MFC活性源于受力前后分子内ICT效应的保持,而后者的MFC惰性则源于受力后其分子内ICT效应的明显减弱。尽管前者的晶体具有非心对称空间群,而后者的晶体为中心对称空间群,然而前者的N-正辛基同系物的晶体具有中心对称空间群也仍然呈现强烈的ML活性。晶体学分析结合量化计算表明,ML...
【文章来源】：浙江理工大学浙江省
【文章页数】：126 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
图１－１分子堆积示意图［Ｒｅｆ．２９］??２??
：??山?ＣＤ?ｔｉ?！?：?＜?ｒ?ｃｄ！?｜－ｎ??＜?ｒ－?ｉ?，?＜ｉ?！ｒ￣??ｊ?ｉ?ｊ?？??ｐｈｙｓｉｃａｌ?ｄｉｍｅｒ?ｍｏｎｏｍｅｒ?ｐｈｙｓｉｃａｌ?ｄｉｍｅｒ??？Ｍ２???ｍ???（ＴＹｆ）??Ｍｉｆｆ）?ｊ－ａｇｇｒｅｇａｔｅ?Ｗ?Ｈ－ａｇｇｒｅｇａｔｅ?ＭｉＭ２??ｈｅａｄＵｔｏ－ｔａｉｌ?Ｐａｒａｌ，ｅ，??（ＡＢ：?ａｂｓｏｒｐｔｉｏｎ；?ＦＬ：?ｆｌｕｏｒｅｓｃｅｎｃｅ；?ＶＲ：?ｖｉｂｒａｔｉｏｎａｌ?ｒｅｌａｘａｔｉｏｎ）??图１－２?Ｊ－聚集体以及／／－聚集体中激发态裂分［Ｒｅｆ．?２９］??Ｗｕ课题组【３。】设计合成了一种吡喃衍生物１－１（图ｌ－３ａ）。得到具有黄色（Ｘ＜＝５５〇ｎｍ）劳光??发射的晶体，在研磨后荧光发射红移至橙色（Ｘ＝６２３?ｎｍ）（阁ｌ－３ｂ）。从分子堆枳图（图ｌ－３ｃ）??可以看出，晶体中反平行排列的／／－聚集体与错位堆积的．／－聚鬼体几存，弱分子间相互作??导致松散的之字形的堆积。研磨后，晶体中原有的堆积方式受到破坏，其／／－聚集体中分子??沿长轴方向发生滑移，进而转变为Ｊ－聚集体，引发荧光发射的红移。此外研磨后分Ｆｆ－面??化程度进一步增大，分子间ＴＷｔ相互作用增强，共轭程度增加，有利于荧光发射红移。??３??
浙江理工大学硕士学位论文?具有力致荧光变色与摩擦发光活性的咪唑类化合物的合成???与光物理性质的研究???图１－３?化合物１－１的分子结构（ａ）；?１－１研磨前后荧光照片（ｂ）；?１－１分子堆积图（ｃ）［Ｒｅｆ．３０］。??Ｄａｓ课题组［３１］报道了化合物１－２（图ｌ－４ａ）的机械荧光变色性能。当化合物晶体被研磨后，??突光发射由黄色（ｋ＝５５０?ｎｍ）蓝移至绿色ｐＬ＝５１０ｎｍ）（图ｌ－４ｂ）。单晶衍射表明（图ｌ－４ｃ），尽管??联苯环部分呈现非平面构象，但甲叉丙二腈部分平面性良好，晶体中相邻的两个分子以平??行模式相互接近，在晶体中形成分子间距为３．７３人二聚体。研磨过程中，晶体结构遭到破??坏部分转变为非晶态，头对头堆叠的二聚体发生解离，相邻分子发生轻微滑移，导致体系??荧光发射蓝移。??⑷９?（，”ｎ??１－２?ｆｅｆｔｊ?—ａ??图１－４?化合物１－２的分子结构（ａ）；?１－２研磨前后荧光照片（ｂ）；?１－２分子堆积图⑷［Ｒｅｆ．３１］。??Ｇｉｄｒｏｎ课题组＿报道了一种呋喃衍生物１－３（图ｌ－５ａ）。在施力条件下，化合物表现从青??色至蓝色荧光变化（图ｌ－５ｂ）。其单晶衍射表明，噻吩环上的Ｐ－氢原子与邻位的氟原子之间??距离极短，仅为２．３１人，意味着分子采取平面构象，从而有利于分子间７１－７１相互作用。相??邻分子间面间距极短为３．２５人，分子平面骨架以及极短的面间距，导致晶体中分子采取平??行移位的堆积方式（图卜５Ｃ），形成Ｊ－聚集体。在外力作用下，Ｊ－聚集体被破坏，分子间７Ｃ－７Ｔ??相互作用被打破，分子以单体形式存在，表现出荧光发射蓝移。??４??
【参考文献】：
期刊论文
[1]Aggregation-induced emission: a coming-of-age ceremony at the age of eighteen[J]. Jie Yang,Zhenguo Chi,Weihong Zhu,Ben Zhong Tang,Zhen Li. Science China（Chemistry）. 2019(09)
[2]力诱导发光聚合物研究进展（英文）[J]. 袁媛,袁伟,陈于蓝. Science China Materials. 2016(06)
本文编号：3032005
【文章来源】：浙江理工大学浙江省
【文章页数】：126 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
图１－１分子堆积示意图［Ｒｅｆ．２９］??２??
：??山?ＣＤ?ｔｉ?！?：?＜?ｒ?ｃｄ！?｜－ｎ??＜?ｒ－?ｉ?，?＜ｉ?！ｒ￣??ｊ?ｉ?ｊ?？??ｐｈｙｓｉｃａｌ?ｄｉｍｅｒ?ｍｏｎｏｍｅｒ?ｐｈｙｓｉｃａｌ?ｄｉｍｅｒ??？Ｍ２???ｍ???（ＴＹｆ）??Ｍｉｆｆ）?ｊ－ａｇｇｒｅｇａｔｅ?Ｗ?Ｈ－ａｇｇｒｅｇａｔｅ?ＭｉＭ２??ｈｅａｄＵｔｏ－ｔａｉｌ?Ｐａｒａｌ，ｅ，??（ＡＢ：?ａｂｓｏｒｐｔｉｏｎ；?ＦＬ：?ｆｌｕｏｒｅｓｃｅｎｃｅ；?ＶＲ：?ｖｉｂｒａｔｉｏｎａｌ?ｒｅｌａｘａｔｉｏｎ）??图１－２?Ｊ－聚集体以及／／－聚集体中激发态裂分［Ｒｅｆ．?２９］??Ｗｕ课题组【３。】设计合成了一种吡喃衍生物１－１（图ｌ－３ａ）。得到具有黄色（Ｘ＜＝５５〇ｎｍ）劳光??发射的晶体，在研磨后荧光发射红移至橙色（Ｘ＝６２３?ｎｍ）（阁ｌ－３ｂ）。从分子堆枳图（图ｌ－３ｃ）??可以看出，晶体中反平行排列的／／－聚集体与错位堆积的．／－聚鬼体几存，弱分子间相互作??导致松散的之字形的堆积。研磨后，晶体中原有的堆积方式受到破坏，其／／－聚集体中分子??沿长轴方向发生滑移，进而转变为Ｊ－聚集体，引发荧光发射的红移。此外研磨后分Ｆｆ－面??化程度进一步增大，分子间ＴＷｔ相互作用增强，共轭程度增加，有利于荧光发射红移。??３??
浙江理工大学硕士学位论文?具有力致荧光变色与摩擦发光活性的咪唑类化合物的合成???与光物理性质的研究???图１－３?化合物１－１的分子结构（ａ）；?１－１研磨前后荧光照片（ｂ）；?１－１分子堆积图（ｃ）［Ｒｅｆ．３０］。??Ｄａｓ课题组［３１］报道了化合物１－２（图ｌ－４ａ）的机械荧光变色性能。当化合物晶体被研磨后，??突光发射由黄色（ｋ＝５５０?ｎｍ）蓝移至绿色ｐＬ＝５１０ｎｍ）（图ｌ－４ｂ）。单晶衍射表明（图ｌ－４ｃ），尽管??联苯环部分呈现非平面构象，但甲叉丙二腈部分平面性良好，晶体中相邻的两个分子以平??行模式相互接近，在晶体中形成分子间距为３．７３人二聚体。研磨过程中，晶体结构遭到破??坏部分转变为非晶态，头对头堆叠的二聚体发生解离，相邻分子发生轻微滑移，导致体系??荧光发射蓝移。??⑷９?（，”ｎ??１－２?ｆｅｆｔｊ?—ａ??图１－４?化合物１－２的分子结构（ａ）；?１－２研磨前后荧光照片（ｂ）；?１－２分子堆积图⑷［Ｒｅｆ．３１］。??Ｇｉｄｒｏｎ课题组＿报道了一种呋喃衍生物１－３（图ｌ－５ａ）。在施力条件下，化合物表现从青??色至蓝色荧光变化（图ｌ－５ｂ）。其单晶衍射表明，噻吩环上的Ｐ－氢原子与邻位的氟原子之间??距离极短，仅为２．３１人，意味着分子采取平面构象，从而有利于分子间７１－７１相互作用。相??邻分子间面间距极短为３．２５人，分子平面骨架以及极短的面间距，导致晶体中分子采取平??行移位的堆积方式（图卜５Ｃ），形成Ｊ－聚集体。在外力作用下，Ｊ－聚集体被破坏，分子间７Ｃ－７Ｔ??相互作用被打破，分子以单体形式存在，表现出荧光发射蓝移。??４??
【参考文献】：
期刊论文
[1]Aggregation-induced emission: a coming-of-age ceremony at the age of eighteen[J]. Jie Yang,Zhenguo Chi,Weihong Zhu,Ben Zhong Tang,Zhen Li. Science China（Chemistry）. 2019(09)
[2]力诱导发光聚合物研究进展（英文）[J]. 袁媛,袁伟,陈于蓝. Science China Materials. 2016(06)
本文编号：3032005
本文链接：https://www.wllwen.com/kejilunwen/huaxue/3032005.html
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