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聚集诱导发光（aggregation-induced emission,AIE）现象是由于发色团聚集而产生荧光增强效应的光物理现象。2001年有关AIE现象首次报道以来,该现象在化学、生物、材料等领域的争相研究,受到广泛关注。相关研究发展迅速,应用范围十分广泛,包括了光波导效应、荧光化学传感、生物成像、液晶显示和圆偏振荧光等多个领域。AIE现象是由于分子内运动受阻（restriction of intramolecular motions,RIM）产生的,包含分子内旋转受阻（restriction of intramolecular rotations,RIR）和分子内振动受阻（restriction of intramolecular vibrations,RIV）。其中基于RIV机理的AIE体系十分少见。环八四噻吩（COTh）结构中含有一个环辛四烯内核和四个噻吩单元,属于环状噻吩低聚物,分子呈现独特的“马鞍型”空间结构,且含有多个活性位点,易于进行结构衍生和功能化。课题组前期研究发现,COTh是一类基于RIV机制的AIE分子,但化合物溶解性小、荧光强度较弱。本文以环八四噻吩（COTh）为母核,引入芳基以增强AIE发光能力,通过改变芳基的种类和数量,设计合成一系列环八四噻吩芳基化衍生物,并研究其AIE性质与高压发光性质,得到了有趣的构效关系。主要内容概况如下:1.环八四噻吩芳基化衍生物的合成以3-溴噻吩为原料,通过n-BuLi溴锂交换,CuCl2偶联,NBS溴代等反应合成两种溴代环八四噻吩中间体,产率分别为14%和29%。与芳基硼酸通过Suzuki偶联反应,高效合成了单芳基环八四噻吩（COTh-Ar）与四芳基环八四噻吩（COTh-4Ar）两类芳基衍生物,其中以6-11%的总产率合成COTh-Ar衍生物,以8-18%的总产率合成COTh-4Ar衍生物,所涉及的芳基包括α-噻吩基、β-噻吩基、苯基、甲氧基苯基、氰基苯基、α-萘基、β-萘基、联苯基、芘基等。目标产物均通过NMR谱、HRMS、IR光谱以及部分化合物的单晶数据对其分子结构进行确认表征。从所获得的化合物COTh-BPh、COTh-β-Np和COTh-Ph-p-OCH3的单晶结构中可以看出它们的共性之处,芳基与相连的噻吩环近平面（二面角:6.03o、9.13 o、20.20 o）。与COTh的单晶结构相一致,各自晶体中均存在S-π和S-C相互作用力,这种分子间相互作用是决定分子聚集体发光性质的主要因素。2.环八四噻吩芳基化衍生物的AIE性质研究研究了环八四噻吩芳基化衍生物的AIE现象。考察了其在THF-H2O二元溶剂体系中的发光行为;固态下的荧光及量子产率和荧光寿命等。研究发现:1)环八四噻吩芳基化衍生物与化合物COTh相比,都表现出更加显著的AIE性质,说明芳基的引入对化合物的AIE发光增强性质是有利的;2)考察了芳香基团种类的改变,随着芳基与噻吩环共轭性程度的增加,表现出不同程度的发光增强效应,不过与化合物COTh的AIE发光峰位（514nm）对比,环八四噻吩单芳基化衍生物的AIE的发光峰位（525 nm）没有表现出显著的取代基效应,可能与聚集态中分子间S···π与S···C相互作用相比,有限的芳基-噻吩局域共轭效应不是影响AIE发光的主要因素。3)考察了芳香基团数量的改变,单取代和四取代芳基化衍生物的AIE性质对比,芳基数量的增加提升了分子结构的整体共轭效应使荧光强度得到显著提高的同时,荧光峰位发生显著的红移（560nm）;4)给电子基团（甲氧基）和吸电子基团（氰基）引入到苯基的邻、间、对位置,使得取代苯基环八四噻吩衍生物的AIE发光现象呈现出一定取代基的电子效应。由此可见,引入芳基是提高COTh荧光强度的有效方法。3.环八四噻吩芳基化衍生物的高压荧光研究通过对环八四噻吩芳基化衍生物的高压荧光测试发现,在压力范围为0.00-12.00GPa时,随着压力的增加,所有环八四噻吩芳基化衍生物的发光行为均表现出两个特点:1)发光峰位发生大范围红移,其中单芳基衍生物峰位红移约30-160 nm,而四芳基衍生物峰位红移50-130 nm;2)荧光强度迅速降低,表现出显著的荧光淬灭的现象。在高压状态下,环八四噻吩（COTh）的“马鞍型”结构被挤压,一方面,分子间距离减小,分子间相互作用力增多且显著增强,造成激发态下分子聚集体的激发态能级下降,这是导致发光峰位大范围红移的主要原因。另一方面,分子间作用力的迅速增加,分子间距离的迅速靠近,也是造成激发态分子发光自淬灭的主要因素。4.环八四噻吩衍生物的手性拆分与表征使用95%正己烷与5%异丙醇的混合溶剂为流动相,CHIRALPAKIBN-5型号的手性柱,采用高效液相色谱法对两种环八四噻吩同分异构体（COTh-6和COTh-7）进行手性拆分,分别获得了这两种化合物的旋光体,拆分收率高达80-86%,ee值为100%,并表征了它们的手性特性。同时考察了不同温度条件下旋光体的外消旋化过程,计算得出环八四噻吩同分异构体（COTh-6与COTh-7）的翻转能垒分别为23.84与22.55kcal/mol,说明了环八四噻吩同分异构体的手性稳定性为COTh-6?COTh-7。