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近年来,白光发射材料因其在显示和照明设备以及探针领域的潜在应用而备受关注。超分子化学的研究重点在于如何利用分子间非共价作用力(例如氢键、主客体作用、静电作用、范德华力、给体-受体作用等)将两种或多种化学物种结合在一起来形成高阶自组装体。因此,结合超分子化学的优点来构建高效的白光发射材料,不仅能简化制备流程,还能通过非共价连接给材料带来刺激响应性和可逆性。此外,利用超分子方法构建的白光发射体系通常能够响应外界刺激例如pH、温度、溶剂极性、光辐射和氧化还原等,同时伴随有可逆的构象或结构转变。具体内容概述如下: 第一章中,阐述了白光的概念定义及白光发射材料的设计原理,列举了超分子化学中常见的非共价作用类型并详细介绍其特点。最后,我们综述了近年来科研工作者们利用这些非共价作用所构建的白光发射体系及其性能与用途。 第二章中,报道了一种新型的具有多色发射能力的主客体络合物BPCY,它是由一个具有双臂的荧光客体分子BPC和γ环糊精主体构成。BPC能够通过改变激发波长和γ环糊精主体当量来调控荧光的双发射,且能够产生CIE坐标为(0.33,0.34)纯的白光。对络合物BPCY进行结构、光谱和计算模拟研究,发现其刺激响应的发光行为来源于主体增强的分子内电子转移与主体诱导的分子内转动限制的协同作用。这种新型的能够实现多色发射的超分子络合物可能会在未来信息处理和显示媒体上有广泛应用。 第三章中,通过将有机磷光团修饰到β环糊精,我们制备得到一种无定型纯有机室温磷光发射的大环主体。环糊精衍生物间的氢键能够有效地抑制磷光团的振动从而降低其非辐射跃迁,另外还能将磷光团与外界环境的猝灭因子相隔离。将它与另一荧光发射的客体分子进行主客体组装,能够构建荧光-磷光双重发射系统。改变主客体的比例及激发波长,该体系在固态下表现出从紫到白到黄的多色发射。此外,得益于其室温磷光组分,该体系展现出对湿度的响应能力。这项研究为室温磷光材料的构建开辟了新的途径,同时也成功地利用超分子化学的平台设计了有机白光发射材料。 第四章中,为了在水相中构建单分子白光发射系统,我们设计并合成了拥有对称D~A~D结构的新型双官能团有机分子。这些化合物都包含吡啶-萘单元(PN)和香豆素基团,能在水中表现出双重发射特性并且能够产生CIE坐标为(0.30,0.33)的白光。通过实验测试和理论计算发现,在疏水效应、π-π堆积和给体-受体作用下,分子在水溶液中容易发生自折叠,从而使香豆素基团与PN单元空间上的进行堆砌。这种独特的自折叠行为可以明显提升分子内的电荷转移效率,从而产生明显的电荷转移发射带。白光在内的多色发光现象能够通过多种方法例如激发波长、溶剂极性、温度以及主客体作用进行准确调控。