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一种比率型酸响应发光材料的合成及性质研究

2021-08-31刘俊张莹王俊豪韩高义

山西大学学报(自然科学版) 2021年4期

刘俊,张莹,王俊豪,韩高义

(山西大学 分子科学研究所,山西 太原 030006)

0 引言

刺激响应发光材料在外界刺激,如光[1]、热[2]、溶剂[3]、机械力[4]、酸碱[5]等刺激下往往表现出发光颜色或者/和发光强度的变化,因此在传感器、数据储存、安全性和防伪中具有重要的潜在应用价值[6]。其中,大部分发光材料在与酸结合后往往发生光谱红移,表现出明显的颜色变化,但通常伴随着荧光猝灭,影响了其检测灵敏度[7],且turn-on 型的酸响应发光材料比较少见。

目前已经有少量文献报道增强型酸响应发光材 料,如:2014 年Soo Young Park 团 队 报 道 了 一 类三元组分给体-受体-给体(D-A-D)分子[8],酸与给体部分结合后阻断了PET 过程,实现了荧光off-on高对比性转换。2017 年,孙伟等人报道了一个硫黄素衍生物的荧光染料分子[9],酸刺激以后,电荷转移诱导产生三重激发态,实现了高量子产率的磷光发射。2018 年Ren 课题组报道了三个新型烯丙基衍生物[10],质子刺激引起结构顺反异构的转变破坏氢键,从而提高量子产率。这些工作虽然实现了酸响应发光增强,但它们往往需要在特定条件下工作,例如要求避免氧气、具有特定堆积模式,这限制了在实际情况下的应用。

我们以菲并咪唑骨架作为给体及氰基苯乙烯部分作为受体开发了两个分子(见方案1)。实验结果表明该类材料与酸结合后表现出明显颜色变化(发光蓝移)并且发光明显增强,通过理论计算证实其机理是通过改变激发态类型来实现发光增强,为设计增强型刺激响应发光材料提供了一个新策略。……

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