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室温磷光(room temperature phosphorescence,RTP)材料由于其长寿命的特点而受到越来越多的关注,这种发光现象使得RTP材料在显示器件、化学传感、防伪和生物造影等领域表现出极具潜力的应用价值。其中,有机基RTP材料的发展相对较晚,这主要是由于有机物自身弱的旋轨耦合(spin-orbit coupling,SOC),以及有限的三重态能量会通过非辐射跃迁而去活化。上世纪六七十年代,人们发现,无机盐表面负载有机物,可实现对某些特定有机物的RTP诱导。到21世纪初,随着聚集诱导发光(aggregation-induced emission,AIE)概念的提出,人们对于有机物在晶态下的发光现象的探究得到了极大的发展。通过对有机物适当的修饰(羰基、卤素重原子),有少量有机物能够在晶态下表现出RTP现象。这得益于晶态条件下富含重原子的有机分子能够具有有效的系间穿越(intersystem crossing,ISC)和对非辐射跃迁的抑制,从而触发RTP发射。近年来,主体基质诱导客体有机发光体RTP获得了广泛研究。实验表明,很多有机物能够在一些重原子基质中被诱发出强烈的RTP发光现象。然而很多基质与客体分子之间的不匹配性(例如溶解性、反应条件苛刻等)导致其对有机物的构型具有严格的要求。此外,发光性能并不能很好的调谐这一致命弱点使得其在实际应用等问题上受到了限制。基于此,本论文以溶剂二甲基亚砜(DMSO)为出发点,筛选了两种晶态金属-DMSO基质[Al(DMSO)6]Cl3(1)和[Al(DMSO)6]Br3(2)。通过在这两种基质中原位低剂量掺杂有机分子,成功地实现了对含苯甲酸基有机发光体的RTP的诱导。此外,基质1和2由于不同的重原子效应(卤素的不同),巧妙地实现了对RTP寿命和量子产率的杠杆调谐。具体研究内容分为以下几个部分:(1)本文筛选了氨基苯甲酸(邻、间、对)、羟基苯甲酸(邻、间、对)等17例芳香羧酸有机物,并将他们分别掺杂到基质1和2中。结果发现,所得复合物表现出强烈的RTP发射现象,并实现了RTP颜色从深蓝色到黄绿色的调节。其中Bba-m/-Cl的RTP寿命更是达到了1.9 s。同一种有机物在1和2中具有相似的RTP发射峰。所不同的是,重原子效应使得有机物在2中的寿命会比在1中短,但是量子产率会得到进一步提升。(2)本文设计合成了含苯甲酸基元的N取代1,8-萘酰亚胺(Naba-x)、N取代2,3-萘酰亚胺(Npaba-x)和N取代咔唑衍生物(Caba-x)(x=o,m or p)。掺杂实验发现,所得复合物均具有强烈的RTP发射现象,余晖颜色分别为黄色、绿色和蓝色。其中,复合物Npaba-p/-Cl的寿命(1.2 s)是到目前为止在N取代萘酰亚胺中最长的。此外,Naba-p/-Cl,具有白光发射现象,发光量子产率为29.5%。更为喜人的是,Naba-p/-Br是到目前为止文献报道的黄色RTP中余晖量子产率(58.3%)最高的。最后,又合成了六个卤素取代的萘酰亚胺衍生物,以探究分子内重原子作用对RTP发射的影响。(3)本文通过在基质1中同时掺杂两种客体分子,实现了延迟态白光RTP发射的构筑。其中复合物W1和W2分别具有起始态白光RTP和中间态白光RTP发射现象。这是首个在相同基质中调节两个有机物掺杂比例而实现裸眼可见的白光RTP发射的构筑方法。由此,成功实现了此类材料的数据加密解密应用。出色的RTP发射现象得益于DMSO基质固有的特质:1)基质本身具有缺陷,并处于密堆积结构,这有利于对客体分子的兼容和热运动的抑制;2)DMSO实现了反应体系中对客体分子的分散,而且充足的氢键潜使得主客体相互作用得到提升;3)基质富含各种重原子,从而促进了体系的ISC过程。