侧链含AIE基团的聚合物的合成及研究

来源 :中国石油大学(华东) | 被引量 : 0次 | 上传用户:zhangxinyao1121
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近年来,聚集诱导发光(AIE)材料引起了人们的广泛关注。其发现及开发有效的解决了固态有机化合物聚集诱导荧光淬灭(ACQ)的问题。经过十余年的发展,由于AIE材料具有出色的发光强度、使用条件简单和适用性广等特点,已经被广泛应用于化学、生物和传感器等多个领域。本文设计将三苯甲醇这一类三芳基醇类引入到聚合物侧链上,对其AIE性质和发光机理进行探究。本文在金属镁的参与下,利用4-溴苯乙烯分别与二苯甲酮、二吡啶基酮和9-芴酮一锅法合成了对应的单体,又利用单体合成了对应的高分子化合物,通过核磁共振氢谱、红外光谱和凝胶渗透色谱成功证明合成了目标产物。在对三芳基甲醇类聚合物的AIE性质进行研究时发现,三种聚合物有着相同的特性,即在常温常压下,在溶液中和聚集态均没有荧光,但在将其加热至一定温度时,都会产生强烈的荧光发射,荧光强度相较于之前有了显著增强,但是并不具备可逆性;之后,发现压力也可以激发聚合物的荧光发射,在溶液中仍不发光,所以可初步认为此类侧基含有三芳基醇类的聚合物是一种特殊的温度与压力响应的AIE聚合物。进一步通过核磁氢谱、红外光谱、荧光发射光谱、差示扫描量热法以及X射线衍射对三类甲醇类聚合物的发光机理进行研究。实验结果表明,此类聚合物在溶液或固态下并不发光,而将其升温至玻璃化转变温度(Tg)以上或在压力刺激下,表现出明显的荧光发射现象并且保持自身化学结构未发生改变,说明此类聚合物为一种特殊的AIE材料。进一步研究发现,该聚合物荧光的产生与激基缔合物的消失有关,通过加热至Tg后或压力刺激,聚合物分子结晶度有所提高,排列更加规整,从而破坏了激基缔合物的状态,具有更佳的平面性,分子的共平面可以增加其共轭长度,故而发射出更强的荧光。此类聚合物的发现以及特殊的AIE性质,可以为新型AIE分子的构建及其发光机理提供一种有效的途径和补充。
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