摘要
超分子材料是通过非共价相互作用（氢键相互作用，π-π堆积相互作用，范德华力相互作用，疏水相互作用，配位相互作用，电荷转移相互作用等）进行自组装的聚集体，具有易分解，易恢复，可特异性识别，对环境变化敏感等特点，可应用于离子识别、生物识别、温度传感和医疗器件等领域，被研究者广泛关注。 大多数超分子材料的荧光性能较差，这是由于传统的有机染料在聚集态时会发生荧光减弱或者荧光猝灭，也就是聚集荧光猝灭（Aggregation-CausedQuenching,ACQ）现象，这严重限制了超分子材料在液晶、生物探针、离子探针和OLED等领域的应用。直到2001年唐本忠院士团队报道了一种在溶液状态下没有荧光或荧光很弱，但是在聚集状态下发出强烈荧光的现象，这种现象被称为聚集诱导发光（Aggregation-InducedEmission,AIE）。AIE概念的提出，彻底解决了超分子材料在荧光性能方面的问题，而且AIE分子本身就有聚集的倾向，有利于构筑具有AIE特性的超分子荧光材料。目前研究者已报道了大量具有AIE特性的超分子荧光材料，广泛应用于生物检测、生物成像、液晶材料和智能材料等领域。 超分子材料在引入AIE荧光核后表现出非常好的荧光性能，并且因为其自组装能力、敏感性和特异性等特点，将其设计成廉价的，可重复使用的，具有特异性识别的超分子荧光探针相对于其他类型的探针更具研究价值和经济效益。本文设计了以下两方面内容： 1、通过Suzuki反应合成了以三苯胺（TPA）为荧光核，带有吡啶的荧光分子TPA-Py。将TPA-Py与苯硼酸之间通过简单的研磨制备出了一种超分子材料TPA-Pyamp;PhBA，并且对拉电子能力不同的苯硼酸与TPA-Py的混合物荧光性能进行了研究分析。TPA-Pyamp;PhBA凝胶具有超高的荧光量子产率（Φ=68%）及粘弹性，并且对于胺类和温度十分敏感，有明显的荧光及相态变化。考虑到材料的环保，安全及成本，将对乙烯苯硼酸与N-乙烯基吡咯烷酮聚合得到共聚物（PVP-BA），然后将PVP-BA与TPA-Py研磨得到具有强烈黄色荧光的高分子材料（PVP-BAamp;Py），再将其包裹在海藻酸钠中得到一种制备方法简便、成本低廉、可大量生产、运输安全并具有较高的荧光量子产率的探针器件（Fluo-Spheres）。通过对胺蒸汽的识别测试发现，Fluo-Spheres可在非接触模式下对挥发性胺进行识别。最后，将Fluo-Spheres应用于鱼类的新鲜度的在线识别，结果表明其对鱼类腐败过程中产生的生物胺同样具有优异的识别能力。 2、结合上一部分内容，本部分将吡啶作为电子给体，探究了吡啶分子与硼酯环之间非共价相互作用，并利用这种相互作用修饰含硼COFs材料。首先通过核磁滴定的方法确定了苯硼酸酐与4-甲基吡啶之间存在非共价相互作用，然后将TPA-Py与苯硼酸酐一起研磨，得到了亮绿色的荧光复合材料，这些研究结果表明用吡啶取代的荧光分子修饰COF-1材料的方法是可行的。最后使用溶剂热法合成了COF-1，再通过Suzuki反应，Vilsmeier-Haack反应等合成了8种带有吡啶的荧光分子。将COF-1与吡啶取代的荧光分子物理混合，利用分子间非共价相互作用，制备了一系列荧光可调的COFs材料，并作为探针应用于对胺的识别。研究结果表明将吡啶作为锚定基团可以将一系列含有吡啶的荧光化合物锚定在含硼COFs材料的表面，从而可以制备出荧光可调、且发射强度较高的COFs材料。这种固相修饰方法具有简易、安全、价廉等一系列优势，有望为荧光COF材料的发展提供有益的借鉴！
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