基于联二萘的手性聚集诱导发光分子的研究与应用

发布时间：2017-10-06 02:14

  本文关键词：基于联二萘的手性聚集诱导发光分子的研究与应用

  更多相关文章： 手性 联二萘 圆二色 聚集诱导发光 聚集减弱圆二色 圆偏振荧光 手性识别

【摘要】：近年来,对手性材料的研究越来越广泛,越来越深入,这和它巨大的潜在应用价值有很大关系,比如：不对称合成、手性识别和拆分、手性诱导以及手性光学材料应用等。作为手性材料的一个典型代表一一联二萘酚(BINOL)它越来越多的受到人们的关注,不仅仅是因为它是一个轴手性分子,具有较强、较稳定的手性信号,更重要的是它自身是一个荧光生色团,有较强的化学可修饰性。和BINOL同作为与旋转受限有关的分子,聚集诱导发光(AIE)虽然在发光和生物领域取得的傲人的成绩,但它在手性方面的研究却是凤毛麟角,但从它的发光机理上看,它在手性方面具有较好的潜在应用价值。本文正是基于此,展开了一系列关于手性AIE分子的合成及应用方面的研究。第一,将BINOL和四苯基乙烯(TPE)以不同的方式结合,合成了(R)-6,6’-BTPE-BINA、(S)-6,6'-BTPE-BINA和(R)-3,3'-BTPE-BINA三个分子,发现它们都具有较好的AIE性能。对它们的圆二色(CD)谱测试结果表明,三个分子都是手性活性分子,并且BINOL的手性更容易从3,3’位转移到TPE分子上,同时还发现BINOL这一类轴手性分子具有聚集减弱圆二色(AACD)效应,进一步研究表明这一现象来源于两个萘环之间二面角的变小第二,在前一个工作的基础上,设计并合成了聚合物P-1、P-2和P-3。作为对比,P-1在固态下几乎检测不到信号,而P-2和P-3却具有较好的CD和圆偏振荧光(CPL)信号。而关于P-3在固态下具有较好的手性的原因,通过对其微观形貌的观测,发现这与它容易在聚集态时形成扭曲状的结构有关。与之前的结论相吻合,在P-1和P-3中测到了AACD现象,但P-2中却没有这一现象发生,聚集过程中CD信号变化不大。最后,又设计合成了大环状的分子BINOL-Crown-TPE,想将它应用于手性识别。测试结果表明它具有AIE性能,并且BINOL和TPE之间的电子结构较为独立,这在识别机理研究方面具有很大的优势。而在初步的手性识别尝试中,识别结果并不十分理想。在对手性氨基酸、手性醇类、手性氨类以及它们的质子化后的产物的实验中,并未将TPE的荧光发射诱导出来。但从一系列的识别实验中,可以总结出,由于TPE自身的螺旋桨式的结构,会对识别作用产生干扰和破坏。如果要使手性识别发生,需要对TPE的结构加以修饰。
【关键词】：手性 联二萘 圆二色 聚集诱导发光 聚集减弱圆二色 圆偏振荧光 手性识别
【学位授予单位】：浙江大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TQ422
【目录】：

• 致谢6-8
• 摘要8-10
• Abstract10-15
• 第一章 绪论15-41
• 1.1 引言15-16
• 1.2 手性材料16-29
• 1.2.1 手性材料体系16-21
• 1.2.1.1 手性中心体系16-17
• 1.2.1.2 手性轴体系17-18
• 1.2.1.3 手性面体系18-19
• 1.2.1.4 螺旋手性体系19-21
• 1.2.2 1,1’-联二萘的功能化应用21-29
• 1.2.2.1 手性识别21-23
• 1.2.2.2 不对称合成23-25
• 1.2.2.3 光学应用25-28
• 1.2.2.4 其他方面应用28-29
• 1.3 聚集诱导发光29-38
• 1.3.1 聚集诱导发光29-31
• 1.3.2 分子内运动受限31-35
• 1.3.3 聚集诱导发光在手性方面的应用35-38
• 1.3.3.1 圆偏振荧光35-37
• 1.3.3.2 手性检测37-38
• 1.4 课题的提出及意义38-41
• 第二章 基于联二萘的AIE小分子的手性光学特性研究41-67
• 2.1 引言41-42
• 2.2 实验部分42-48
• 2.2.1 化学试剂42
• 2.2.2 测试仪器42-43
• 2.2.3 合成与表征43-48
• 2.3 结果与讨论48-60
• 2.3.1 分子设计48
• 2.3.2 热稳定性48-49
• 2.3.3 聚集诱导发光49-51
• 2.3.4 分子构型和电子结构51-53
• 2.3.5 聚集减弱圆二色53-60
• 2.4 本章小结60-61
• 附录Ⅰ：第二章辅助信息61-67
• 第三章 结构微变化对手性AIE聚合物的组装结构和光学性能的调控67-87
• 3.1 引言67
• 3.2 实验部分67-73
• 3.2.1 化学试剂67
• 3.2.2 测试仪器67-68
• 3.2.3 合成与表征68-73
• 3.3 结果与讨论73-80
• 3.3.1 分子设计73
• 3.3.2 分子共轭性73-76
• 3.3.3 聚集诱导发光76-78
• 3.3.4 圆二色(CD)和圆偏振荧光(CPL)78-80
• 3.4 本章小结80-81
• 附录Ⅱ：第三章辅助信息81-87
• 第四章 环状手性AIE分子的构筑及其在手性识别领域的潜在应用研究87-102
• 4.1 引言87-88
• 4.2 实验部分88-91
• 4.2.1 化学试剂88
• 4.2.2 测试仪器88
• 4.2.3 合成与表征88-91
• 4.3 结果与讨论91-99
• 4.3.1 分子设计91-92
• 4.3.2 聚集诱导发光92-96
• 4.3.3 分子手性96-97
• 4.3.4 手性识别97-99
• 4.4 本章小结99
• 附录Ⅲ: 第四章辅助信息99-102
• 第五章 总结与展望102-103
• 参考文献103-109
• 作者简介及硕士期间主要科研成果109

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本文编号：980131