摘要
近年来，随着科技的高速发展，有机荧光材料在各个领域已经成为了不可或缺的物质。但是在过去开发的众多荧光分子中普遍存在一种大的π共轭平面结构，这种结构带来的主要问题之一就是当分子处于聚集态或是固态时，容易发生聚集诱导猝灭（ACQ）现象，导致荧光猝灭。然而，具有聚集诱导发光效应（AIE）的荧光分子能有效解决这一问题，对开发高性能的荧光材料具有重要意义，并已经在电致发光、荧光探针、生物成像、光刺激响应材料等领域受到广泛的应用。基于AIE分子特殊的发光性能，本论文设计并成功合成了六种AIE荧光分子，研究了它们在电致发光、生物成像、荧光探针检测等领域的潜在应用。 1.有机荧光材料在构建有机发光二极管（OLED）上有着巨大的潜力，到目前为止，越来越多的具有AIE效应的功能材料被开发利用。因此，本文设计并合成了以空穴为主的三苯胺（TPA）分子为电子给体，酞嗪分子为电子受体，并连接具有不同的推拉电子能力的基团的系列荧光分子，通过一系列表征手段确认它们的结构，然后通过紫外-可见吸收光谱与荧光发射光谱对其进行了光学性能测试，确定该部分化合物均表现出AIE性质，并利用积分球测定了其在固态时的绝对荧光量子产率，产率最高可达到43%，最后通过电化学性能及热稳定性测试对其性能进行了进一步的研究。 2.半胱氨酸（Cys）对真核细胞中的许多生理过程的发生及维持有着不可或缺的作用，因此，检测细胞中Cys极其重要。为此设计并合成了一种以醛基为反应基团的点亮型AIE荧光探针。通过荧光光谱滴定实验，确定了该探针对Cys具有良好的选择性和抗干扰性能，当向探针（10μM）中加入100μM的Cys后，荧光强度增强了25倍。根据荧光滴定实验拟合的曲线，计算出最低检测限为1.5μM，低于细胞中Cys浓度，为探针分子定量检测细胞内Cys以及进行生物细胞成像提供了可能。 3.汞，是一种在全球普遍存在的污染重金属，在浓度极低时，Hg2+对人体的毒害也是非常大的。本文围绕Hg2+可视化检测，设计并合成了一种具有AIE特性的猝灭型荧光探针。通过荧光光谱滴定实验发现随着溶液中Hg2+浓度的增加，探针分子的荧光强度逐渐减弱，呈现良好的线性关系，且LOD为2.97×10-8mol/L，低于国内饮用水标准中Hg2+的允许浓度。合成的这种荧光探针分子具有选择性好、灵敏度高、检测限低和响应速度快的优点。
NETL