【摘 要】
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四苯乙烯(TPE)是一种具有显著聚集诱导发光(AIE)效应的星型发光剂,远远优于通常遇到高浓度聚集导致荧光猝灭的常规生色团。通过在TPE上修饰羧酸或吡啶基团作为多齿有机配体和金属离子配位,可以构建具有强发光性能的TPE基发光金属有机骨架(LMOFs)。由于其操作简单、高效、经济可行性等优点,可作为一种有前途的荧光传感器用于检测各种爆炸物和环境污染物。本论文利用具有AIE效应的TPE基衍生物为配体合
【基金项目】
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国家自然科学基金; 省自然科学基金
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四苯乙烯(TPE)是一种具有显著聚集诱导发光(AIE)效应的星型发光剂,远远优于通常遇到高浓度聚集导致荧光猝灭的常规生色团。通过在TPE上修饰羧酸或吡啶基团作为多齿有机配体和金属离子配位,可以构建具有强发光性能的TPE基发光金属有机骨架(LMOFs)。由于其操作简单、高效、经济可行性等优点,可作为一种有前途的荧光传感器用于检测各种爆炸物和环境污染物。本论文利用具有AIE效应的TPE基衍生物为配体合成了多个LMOFs,并对其在荧光传感方面展开了进一步研究。论文主要由以下四部分组成:1)以反式二吡啶基四苯乙烯(BPy TPE)为有机配体,通过溶剂热反应合成了一种三维柱层状和一种二维层状TPE基发光金属有机骨架配合物[Zn(HIPA)(BPy TPE)](1)和[Zn(AIPA)(BPy TPE)](2)。配合物1和配合物2的荧光量子产率分别为90.1%和28.9%,活化配合物1和2的荧光量子产率分别为38.6%和33.6%。开展了活化配合物1对甲醇溶液中的顺反异构体和活化配合物2对顺反异构体蒸气的选择性荧光传感实验。研究表明,在相同条件下,活化配合物1和2对反式构型的分析物均表现出明显的荧光猝灭效果,其中活化配合物1对顺反异构体的选择性识别效果可以很明显地通过裸眼观察到。活化配合物1对反丁烯二酸二甲酯(trans-DMBEDA)、反1,4-丁烯二醇(trans-BEDO)的最低检测限分别为27.3 ppm和109.7 ppm,证明其可作为一种优秀的荧光传感器用于快速、灵敏地辨别顺反异构体。2)以四(3-羧酸基苯基)四苯乙烯(H4T~3CPPE)为有机配体,通过溶剂热反应合成了一种二维层状TPE基发光金属有机骨架配合物[Zn2(T~3CPPE)(H2O)2](3)。配合物3的荧光量子产率为62.9%,超声诱导剥落后的金属有机层(LMOLs3)的荧光量子产率为99.0%,要远远高于配合物3。开展了配合物3和LMOLs3对水中抗生素的荧光传感实验。研究表明,在50.5μM滴定浓度条件下,LMOLs3对抗生素中的硝基呋喃类抗生素呋喃西林(NFZ)和呋喃妥因(NFT)具有更明显的选择性猝灭效果,猝灭效率分别为84.9%和87.7%。与配合物3相比,LMOLs 3显示出更高的荧光猝灭效率和更灵敏的响应。LMOLs 3对NFZ和NFT的最低检测限分别为0.06 ppm和0.07 ppm,显示出其作为一种优秀的荧光传感器检测水相中硝基呋喃类抗生素的巨大潜力。3)以四(3-羧酸基苯基)四苯乙烯(H4T~3CPPE)为有机配体,通过溶剂热反应合成了两种三维TPE基发光金属有机骨架配合物[Ca2(T~3CPPE)1.5(H2O)2](4)和[In(T~3CPPE)](5)。配合物4和配合物5的荧光量子产率分别为63.2%和40.0%,活化配合物4的荧光量子产率为63.2%。开展了活化配合物4对水中单糖的荧光传感实验。研究表明,在20 m M滴定浓度条件下,活化配合物4对4-硝基-D-β-吡喃木糖苷(D-Nxy)和4-硝基-D-β-吡喃半乳糖苷(D-Nga)具有更明显的选择性猝灭效果,猝灭效率分别为95.8%和95.6%,而其它七种单糖的猝灭效率均低于35%。这显示出其作为一种优秀的荧光传感器检测水相中含硝基单糖化合物的巨大潜力。4)以四吡啶基苯基四苯乙烯(TPy PE)为有机配体,通过扩散法合成了一种三维TPE基发光金属有机骨架配合物[Cd(TPy PE)(NCS)2](6)。改变配合物6中的溶剂为不同比例的手性1,2-丙二醇,通过手性溶剂诱导,分别诱导出具有单一手性构型的LMOFs。在圆偏振荧光性能的测试中显示,诱导出的对映体配合物CPL光谱彼此互为镜像。
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