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具有聚集诱导发光(aggregation-induced emission,AIE)效应的荧光材料的发现,成功的克服了传统荧光材料由于聚集诱导荧光猝灭(aggregation caused quenching,ACQ)效应引起的应用缺陷,在被发现的短短十几年间,已在有机发光二极管(OLEDs)、荧光探针、有机染料敏化太阳能电池等领域成为研究热点。其中,四苯乙烯(Tetraphenylethylene,TPE)是一种典型的AIE分子,而TPE及其衍生物因其合成简便、易功能化、AIE效应显著等优点而得到了研究者的广泛关注。相比TPE小分子,基于TEP的聚合物结合了聚合物的优良性能和AIE光学特性,且易于对外界刺激给予荧光响应,因此更容易被制备成各种功能性的荧光材料。近年来,另一类新型非典型性AIE聚合物引起了研究者的关注,与经典的发光聚合物相比,这类发光聚合物的结构中不含苯环、噻吩、芴、咔唑等共轭π电子基元,而仅含有脂肪胺、酯基、羟基、酰胺基等传统意义上的助色团。由于其在化学组成上更接近于生物大分子,因此这类AIE聚合物具有更好的生物相容性、更强的细胞内吞能力及更低的细胞毒性,显示出了在荧光传感和荧光成像领域的巨大应用潜质。综上所述,本论文旨在探索运用新型TPE衍生物引发剂与β-环糊精(β-CD)构筑具有AIE特性的功能性荧光聚合物的方法,以期为开发新型的AIE聚合物发光材料提供一个全新的思路和方法。主要研究内容如下:(1)以4,4’-二羟基二苯甲酮为原料,首先合成了一种新型四臂TPE引发剂,然后通过原子转移自由基聚合(ATRP)方法,将聚[2-(甲基丙烯酰氧基)-乙基三甲基氯化铵](PMETAC)接枝到TPE上,得到了对抗衡离子(C lO4-、PF6-、TFSI-)具有响应性的AIE聚电解质微球。通过1H NMR、13C NMR、IR、GPC及SEM等测试对TPE-PMETAC的组成和结构进行了表征。同时,通过聚合物水溶液荧光强度随浓度增大而增强,及在加入不良溶剂THF后荧光增强的两个实验结果,证明了TPE-PMETAC的AIE发光特性。此外,详细研究了三种抗衡离子(ClO4-、PF6-、TFSI-)的加入对TPE-PMETAC水溶液荧光的影响情况。实验结果表明:上述三种抗衡离子的加入均会使TPE-PMETAC的荧光增强,其荧光增强的顺序符合抗衡离子对Cl-取代能力的顺序:ClO4-<PF6-<TFSI-。通过动态光散射(DLS)、粒径分布及扫描电镜(SEM)测试,证明加入抗衡离子后,聚电解质微球的表面发生疏水作用而导致聚合物链的收缩,使TPE-PMETAC微球的尺寸和彼此间的静电排斥作用力减小,从而发生聚集并且荧光增强。本研究首次通过加入不同抗衡离子的方法实现了对AIE分子荧光的有效调控,为荧光可调材料的设计和制备提供了新的思路和简便的方法。(2)以4,4’-偶氮(4-氰基戊酸)修饰TPE,成功合成了四臂TPE偶氮引发剂TPE-AZO,通过普通自由基聚合方法制备了一系列具有AIE特性的TPE-polymers,其中包含具有共轭结构的TPE-PVK和TPE-PS;亲水性的TPE-PNIPAM、TPE-PMPEGMA、TPE-PMETAC、TPE-PVP、TPE-PMAA;疏水性的TPE-PMMA和TPE-PMA。九种TPE-polymers受其两亲性或者生色团作用影响,表现出了从370 nm到482 nm的不同荧光发射波长。对TPE-polymers的光学性质的进一步研究发现,它们能良好的结合TPE的AIE特性和聚合物的优良性能,如TPE-PNIPAM、TPE-PMAA和TPE-PMATAC的水溶液荧光分别对温度、pH、抗衡离子(ClO4-)具有敏感响应特性。本研究为制备功能性TPE-polymers提供了一个通用的合成方法,同时也为制备新型的功能性AIE材料提供了新的思路。(3)通过简单的制备过程,在温和的条件下合成了仅包含非传统生色团(酰胺基和羟基)的荧光大分子:β-CD dimer和poly(β-CD dimer),通过1H NMR、13C NMR、IR、GPC及SEM等测试对β-CD dimer和poly(β-CD dimer)的组成和结构进行了表征。同时,通过聚合物水溶液荧光强度随浓度增大而增强,及在加入不良溶剂C2H5OH后荧光增强的两个实验结果,证明β-CD dimer和poly(β-CD dimer)均具有AIE发光特性。通过对其光学性质的进一步研究,证明了β-CD dimer的荧光源于分子内氨基及羟基形成的分子间氢键,使孤对电子发生共轭效应。研究结果表明不需引入共轭π电子基元,仅将氮原子和氧原子等富电子基团引入β-CD中,也可制备具有AIE发光特性的β-CD衍生物。本研究为制备无毒环保的非典型性AIE荧光生物大分子提供了一个新的思路,使AIE荧光材料更好的应用于细胞成像、生物传感及药物输送等领域。