摘要
分子的手性是指一个分子与其镜像不可重叠，这种立体异构形式在化学领域通常被称为对映体。手性在分子尺度甚至在地球生命的进化过程中起着至关重要的作用。同时，科学家们逐渐将手性应用到更多方面，例如手性药物的合成、非对称合成、圆偏振发光材料、手性器件、信息加密等。这里的圆偏振发光指的是手性发光材料在固定波长的激发光照射下发出不同的左手或右手圆偏振光的现象。 有机圆偏振(Circularly Polarized Luminescence，CPL)材料是在未来有无限发展潜力的材料之一，在三维光学显示、信息加密、手性电子学等领域具有潜在的应用，已经引起研究者们的广泛关注。有机圆偏振发光材料中有机小分子圆偏振发光材料因为其特有的性质例如：相对分子量小、易获取、溶解性好等特点，使其在生物探针、生物成像等方面也较其他材料更为合适。通常，有机CPL材料可以通过以下途径获得：1)将发光基元以共价键连接到手性有机小分子或聚合物上；2)将手性侧链以共价键的方式连接到共轭发光聚合物上；3)手性分子与发光分子通过氢键、静电作用、π-π堆积、配位等非共价键相互作用，结合在一起(超分子组装)。 通过超分子组装制备的CPL材料，因其溶液可加工性和易功能化而引起人们的广泛关注。通常情况下，具有CPL性质的超分子组装体具有两部分结构：一部分提供手性，另一部分提供发光基团。目前有三种典型的方法来制备具有CPL性质的超分子组装体：1)在确定的环境中非手性的荧光分子自组装产生CPL性质；2)通过组装的方式手性可以由手性分子传递给非手性的荧光分子，从而产生CPL性质；3)手性荧光分子的不对称堆积可以产生CPL性质。通过合理的分子设计并利用超分子组装方法可以制备圆偏振荧光材料。本论文以蒽为核心，通过连接不同的手性基团，设计合成了三个蒽衍生物，利用组装方法制备了有机圆偏振荧光材料。研究表明，聚集诱导发光(AIE)分子9,10-二乙烯双(4-吡啶基)蒽(BP4VA)与手性分子1,3,5-三甲基三酰谷氨酸六乙酯(TMGE)组装，可以构建具有酸刺激响应性质的CPL超分子组装体；通过改变溶剂极性可以实现CPL分子9,10-二乙烯双(苯甲酰胺-苯乙胺)蒽(R/S-DSA-2PEA)手性的变化。 具体内容如下： 1.酸刺激响应CPL发光材料 通过将典型的聚集诱导发光(AIE)分子9,10-二乙烯双(4-吡啶基)蒽(BP4VA)与自组装的手性分子1,3,5-三甲基三酰基谷氨酸六乙酯(TMGE)组装在一起，构建了具有酸刺激响应性质的CPL超分子组装体。SEM、TEM和荧光图像证明了BP4VA和TMGE的成功组装。组装体的荧光发射峰与溶液中的BP4VA相同，但由于BP4VA在组装体中聚集，其荧光发射强度明显强于溶液中的BP4VA。超分子组装体的CD光谱表明，手性可以通过共组装从手性分子TMGE传递到非手性分子AIE(BP4VA)。在三氟乙酸(TFA)的刺激下，含有吡啶基团的BP4VA被质子化，组装体的CPL波长发生了红移，而组装体的形态在质子化前后没有明显的差异。本研究为通过AIE分子组装制备稳定的酸刺激响应CPL材料提供了有效的策略。 2.具有溶剂化效应的CPL材料 以四乙基-9,10-二基双(亚甲基)二膦酸酯蒽和对醛基苯甲酰胺-苯乙胺为反应物，通过霍纳尔－沃兹沃思－埃蒙斯反应(HWE反应)合成了具有聚集诱导发光性质的分子9,10-二乙烯双(苯甲酰胺-苯乙胺)蒽(R/S-DSA-2PEA)。不同极性溶剂中的紫外吸收和荧光光谱表明，S-DSA-2PEA具有溶剂化效应；CD光谱研究说明两个分子具有手性。因此可以预期，这两个分子能够实现圆偏振发光，且通过溶剂极性的改变可以实现手性的变化。
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