三苯基吡咯衍生物聚集荧光性质研究及其在化学传感器中的应用.pdf

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1、三苯基吡咯衍生物聚集荧光性质研究及其在化学传感器中的应用金娜2015年1月中图分类号：O625.6UDC分类号：547三苯基吡咯衍生物聚集荧光性质研究及其在化学传感器中的应用作者姓名金娜学院名称化学学院指导教师支俊格副教授答辩委员会主席李泽生教授申请学位理学硕士学科专业化学学位授予单位北京理工大学论文答辩日期2015年1月SynthesisandApplicationasChemo-sensorofAryl-SubstitutedpyrroleDerivativeswithAggregation-InducedEmissionpropertiesCandida

2、teName：NaJinSchoolorDepartment:ChemistryFacultyMentor:AssociateProf.JungeZhiChair,ThesisCommittee：Prof.ZeshengLiDegreeApplied:MasterofScienceMajor:ChemistryDegreeby:BeijingInstituteofTechnologyTheDateofDefence：January,2015研究成果声明本人郑重声明：所提交的学位论文是我本人在指导教师的指导下进行的研究工作获得的研究成果。尽我所知，文中除特别标注

3、和致谢的地方外，学位论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得北京理工大学或其它教育机构的学位或证书所使用过的材料。与我一同工作的合作者对此研究工作所做的任何贡献均已在学位论文中作了明确的说明并表示了谢意。特此申明。签名：日期：北京理工大学硕士学位论文摘要本文设计合成了两种小分子三苯基吡咯衍生物和六种三苯基吡咯衍生物的聚合物，含有羧基的1-(4’-羧基联苯基)-2,5-二苯基吡咯(C-TPP)和含有乙烯基的1-（4’-烯丙氧基联苯基]-2,5-二苯基吡咯（V-TPP）；通过乙烯与硅氢键的硅氢加成反应制备了系列聚合物P7-1、P7-2、P29-

4、1、P29-2、P29-3、P29-4，并对它们的结构进行了表征。研究发现，不同溶剂，不同反应时间，不同投料比，不同的催化剂用量都会影响硅氢加成反应，使聚合物中三苯吡咯衍生物的接枝率不同。研究了目标产物的聚集状态与发光性质之间的关系，发现单体V-TPP及其相应聚合物P7-1、P7-2、P29-1、P29-2、P29-3、P29-4在THF/H2O混合溶剂体系中均具有明显的聚集诱导发光增强（AEE）性质。单体V-TPP在水含量达到60%的THF/H2O混合溶剂中荧光强度开始增强，主要源于沉淀剂水的加入使V-TPP分子发生了聚集，限制了分子的运动，减少了因分子中取

5、代基苯环的转动和振动引起的非辐射能量损耗，使之荧光增强；其相应的聚合物则在水含量20%就出现明显的荧光增强现象，但是荧光强度增加的倍数则小于V-TPP，主要是因为聚合物侧基三苯吡咯的聚集以及聚合物柔性主链的缠结作用会限制其侧基上三苯吡咯衍生物的运动，使其发光增强，但是因聚合物中发色团的含量较低，所以发光强度的增加倍数小于相应的单体。并且，聚合物中三苯吡咯侧基含量较高时，具有更好的聚集诱导发光增强性质。含有羧酸基团的化合物C-TPP在固态时通过羧酸氢键形成的二聚体形式存在，发光较弱；但若破坏此氢键二聚体结构后荧光得到恢复。藉此设计了“点亮”型的氨气荧光固态传感材

6、料。通过滴涂的方法将化合物C-TPP制成薄膜，用此薄膜对氨气进行检测，薄膜被氨气熏蒸后，发光变强并明显兰移（47nm），且能够快速响应，重复使用。关键词：三苯基吡咯衍生物；聚硅氧烷；聚集诱导发光增强；固态传感材料；氨气检测I北京理工大学硕士学位论文AbstractInthisthesis,twokindsofthetriphenyl-pyrrolederivatesandsixkindsofpolymerweredesignedandsynthesized.Oneoftheorganicmoleculesis1-(4'-carboxylicbiphenyl)-

7、2,5-diphenylpyrrole(CP-TPP)whichiswiththefunctionalcarboxylgroup,theotheris1-(4'-

8、allyloxybiphenyl)-phenyl-2,5-diphenylpyrrole(V-TPP).ThepolymersP7-1,P7-2,P29-1,P29-2,P29-3andP29-4werepreparedbyhydrosilylationbetweenV-TPPandPoly(methylhydrogensiloxane).Theirstructurewerecharacterize

9、dbyIR,1H-NMR,MSand

10、