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有机共晶由两种或两种以上有机分子组成,因其具有单一有机组分材料所不具备的独特的物理化学性能,近年来受到科研人员的广泛关注。事实上,有机共晶材料在有机发光二极管、场效应晶体管、智能响应等领域都具有广泛的应用前景。由于有机共晶材料由多种分子构成,因此其组分材料的选择和组合具有多样性。通过理性地选择和设计其材料组分,我们可以对其所组成的有机共晶的物化性质进行有效调控。本论文以制备具有特殊性能的有机发光共晶体系为目标,以共晶内部分子间作用力模式为研究切入点,深入研究了有机共晶材料结构与性能的关系,并取得系列创新性研究成果如下: 一、通过简单的共组装方法合成了两类有机发光共晶芘-八氟萘(pyrene-OFN)和芘-四氰基苯(pyrene-TCNB)。该两类共晶给受体分子间作用力显著不同,前者为芳烃-多氟芳烃作用,而后者为分子间电荷转移作用,这两种作用力之间的差异导致了两种共晶光学性质上的不同。由于pyrene-OFN的发射光谱和pyrene-TCNB的吸收光谱有效重叠,且pyrene-TCNB共晶中分子间电荷转移作用明显强于pyrene-OFN共晶中芳烃-多氟芳烃作用,因此微量的TCNB分子可以掺杂进入pyrene-OFN共晶主体从而取代OFN分子的位置,构筑从pyrene-OFN给体到pyrene-TCNB受体的能量转移体系。在合适的TCNB掺杂浓度下,可得到具有高荧光量子产率的多组分白光发光共晶。这种基于不同分子间作用力竞争构筑掺杂有机发光共晶的策略还可以被成功拓展到更多体系,因此具有潜在的应用价值。 二、利用液相共组装策略首先制备了红光发射的三组分(perylene-TCNB)·2THF电荷转移共晶。该溶剂化共晶通过得失溶剂分子,能够可逆转化成灰绿色不发光的perylene-TCNB二组分共晶(通过吸收或去除四氢呋喃溶剂)。尤其值得关注的是,perylene-TCNB二组分共晶在吸附THF溶剂分子的过程中,会逐渐产生显著的力学弯曲。这种特殊的形变现象不仅存在于四氢呋喃溶剂的刺激响应过程中,同时也存在于更多结构相似的有机溶剂例如1,4-二氧六环的刺激过程中。我们推测该共晶的宏观变形是由于溶剂刺激前后perylene-TCNB二组分共晶在微观层面的分子结构排布发生变化所导致的。截至目前,我们首次报道了在溶剂刺激诱导下有机电荷转移共晶发生显著的宏观形变现象。这为研究有机电荷转移共晶形变机理提供了一个理想的结构模型。进一步地通过选择合适的电子给体和受体,更多蒸汽或溶剂响应的有机共晶有望被成功制备,从而进一步拓展有机共晶在智能响应领域的应用范围。