摘要: 与无机发光材料相比，有机发光材料具有分子设计相对灵活、色彩丰富、成膜性好等优点，从而广受关注。但是大多数的有机发光材料在聚集态时出现荧光减弱甚至猝灭的现象，这大大限制了它们作为功能材料的使用范围。因而，寻找与制备具有聚集荧光增强(A... 展开 与无机发光材料相比，有机发光材料具有分子设计相对灵活、色彩丰富、成膜性好等优点，从而广受关注。但是大多数的有机发光材料在聚集态时出现荧光减弱甚至猝灭的现象，这大大限制了它们作为功能材料的使用范围。因而，寻找与制备具有聚集荧光增强(AIEE)性质的化合物成为解决以上难题的主要任务。激发态质子转移(ESIPT)化合物的特殊光物理行为使其具备了聚集态下荧光不被猝灭的必要条件，因此研究ESIPT化合物的光物理性质对拓宽有机发光材料的应用范围有着不可或缺的重要意义。本工作合成了一系列以羟苯基苯并噻唑(HBT)为主体的ESIPT化合物，对其具有聚集态荧光增强现象的原因进行了探讨，并将其作为荧光探针用于离子检测。主要工作内容及实验结果如下： 1.合成了化合物N-[3-羟基-4-(苯并噻唑)苯基]苯甲酰胺(BTHPB)，实验显示该化合物表现出明显的聚集荧光增强的现象，AIEE的产生是分子内与分子间两方面相互作用的综合结果。经过粘度实验、瞬态光谱、超快光谱测试以及理论计算，所有结果一致认为分子内转动受限是BTHPB分子聚集荧光增强的主要因素。与此同时，化合物在聚集态时，分子的排列使分子间存在一定的相互作用，降低了化合物ESIPT过程的量子效率，从而在一定程度上影响了化合物聚集荧光增强的效果。 2.合成了化合物2-(苯并噻唑)-5-(苯甲胺基)苯酚(BTBAP)，对该化合的AIEE性质及产生的原因进行了探讨。与BTHPB分子不同，BTBAP分子的聚集荧光增强不仅来源于分子内的转动受限，而且受到分子排列方式的影响。分子J-聚集排列方式大大降低了分子间的相互作用，提高了分子ESIPT的效率，最终对AIEE也产生了积极的作用。虽然化合物BTBAP聚集荧光增强的效果较高，但是与分子BTHPB相比较，无论是在单分散的状态，还是聚集态下其荧光量子产率都相对较低。对于这个差异，通过掺杂能量受体，采用能量传递的方式，检测了化合物参与能量传递的几率，以此判断化合物ESIPT的速率大小，同时采用理论计算加以辅助说明。实验结果与计算结果相一致，都表明化合物BTHPB的ESIPT的速率要远大于BTBAP，结果表现为BTHPB的发光更强。 3.将化合物BTHPB应用于阳离子的检测，发现单分散的BTHPB分子对Zn2+有一定的选择性；另外，化合物BTHPB与BTBAP在阴离子检测方面，对氟离子表现出显著的选择性。 4.为了更灵敏专一性的识别水相体系中的氟离子，将3-BTHPB分子进行修饰，合成了硅烷基取代的ESIPT化合物BTTPB，利用该化合物的纳米颗粒在水中的强发光性质和与氟离子的特异反应，实现了在水相中对氟离子的快速专一性检测，并成功制备了便携、快捷的氟离子检测试纸。 收起