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本文通过Ullmann反应和Wittig反应分别以双咔唑取代三苯胺为构筑单元、以苯环或2,5-二苯基嗯二唑等为核合成了7个树形聚集诱导荧光分子：4-N,N-二[4-(3,6-二叔丁基-9-咔唑基)苯基]-氨基苯甲醛(BCPA)、2-(4-叔丁基苯基)-5-{4-{4-{N,N-二[4-(9-咔唑基)苯基]氨基}苯乙烯基}苯基}-1,3,4-噁二唑[Oxa-(CPA)小2-(4-叔丁基苯基)-5-{4-{4-{N,N-二[4-(3,6-二叔丁基-9-咔唑基)苯基]氨基}苯乙烯基}苯基}-1,3,4-噁二唑[Oxa-(BCPA)1]、2,5-二{4-{4-{N,N-二[4-(9-咔唑基)苯基]氨基}苯乙烯基}苯基}-l,3,4-嗯二唑[Oxa-(CPA)2]、2,5-二{4-{4-{N,N-二[4-(3,6-二叔丁基-9-咔唑基)苯基]氨基}苯乙烯基}苯基}-1,3,4-嗯二唑[Oxa-(BCPA)2]、1,2,4,5-四{4-{4-{N,N-二[4-(9-咔唑基)苯基]氨基}苯乙烯基}苯[Ar-(CPA)4]和1,2,4,5-四{4-{N,N-二[4-(3,6-二叔丁基-9-咔唑基)苯基]氨基}苯乙烯基}苯[Ar-(BCPA)4]。制备了含咔唑-三苯胺构筑单元聚集诱导荧光染料负载的二氧化硅纳米粒子和BSA纳米粒子。所有化合物通过了红外光谱(IR)、核磁共振氢谱(1H NMR)、核磁共振碳谱(13C NMR)或质谱的表征,制得的纳米粒子通过TEM进行了表征。本文研究了这7种含咔唑-三苯胺构筑单元树形分子的聚集诱导荧光性质。分别测试了树形分子在固体粉末状态、不同有机溶剂中和THF/水混合溶剂中的光物理性质并进行了相应的计算。探讨了物质结构和聚集诱导荧光性质之间的构效关系。研究了染料负载二氧化硅纳米粒子的光物理性质并用染料负载BSA纳米粒子进行了肿瘤细胞的成像研究。1.通过Ullmann反应和Wittig反应分别以咔唑取代的三苯胺为构筑单元、以苯环或2,5-二苯基噁二唑等为核合成了7个树形聚集诱导荧光分子：4-N,N-二[4-(3,6-二叔丁基-9-咔唑基)苯基]-氨基苯甲醛(BCPA)、2-(4-叔丁基苯基)-5-{4-{4-{N,N-二[4-(9-咔唑基)苯基]氨基}苯乙烯基}苯基}-1,3,4-噁二唑[Oxa-(CPA)1]、2-(4-叔丁基苯基)-5-{4-{4-{N,N-二[4-(3,6-二叔丁基-9-咔唑基)苯基]氨基}苯乙烯基}苯基}-1,3,4-噁二唑[Oxa-(BCPA)小2,5-二{4-{4-{N,N-二[4-(9-咔唑基)苯基]氨基}苯乙烯基}苯基}-1,3,4-噁二唑[Oxa-(CPA)2]、2,5-二{4-{4-{N,N-二[4-(3,6-二叔丁基-9-咔唑基)苯基]氨基}苯乙烯基}苯基}-1,3,4-噁二唑[Oxa-(BCPA)2]、1,2,4,5-四{4-{4-{N,N-二[4-(9-咔唑基)苯基]氨基}苯乙烯基}苯[Ar-(CPA)4]和1,2,4,5-四{4-{N,N-二[4-(3,6-二叔丁基-9-咔唑基)苯基]氨基}苯乙烯基}苯[Ar-(BCPA)4]。制备了负载这些染料的二氧化硅纳米粒子和BSA纳米粒子。所有化合物通过了红外光谱(IR)、核磁共振氢谱(1H NMR)、核磁共振碳谱(13C NMR)或质谱的表征,制得的纳米粒子通过TEM进行了表征。讨论了Ullmann反应和Wittig反应的机理以及合成路线的选择。2.测试了树形分子在固体粉末状态下的荧光性质,探讨了物质结构和聚集诱导荧光性质之间的构效关系。测试结果表明：①所合成的树形分子在固体状态时均具有聚集态荧光。②树形分子在固体状态时的聚集态荧光发射波长随着构筑单元的增加而发生红移。例如Oxa-(CPA)1、Oxa-(CPA)2、Ar-(CPA)4的发射峰值分别为494 nm,523 nm,540nm;3.测试了树形分子在THF中的荧光性质。结果表明：①当树形分子中所含咔唑-三苯胺构筑单元增加时,荧光强度增强。如从BCPA、Oxa-(BCPA)1、 Oxa-(BCPA)2到Ar-(BCPA)4的荧光强度依次增加,其比率为1.0：8.4：9.9：14.5。②在本文中所有树形分子中,嗯二唑衍生物树形分子由于嗯二唑核较强的吸电性,使其荧光发射波长较他化合物而言位于长波处。4.测试了树形分子分子内电荷转移光物理性质并进行了相应的计算。结果表明含咔唑-三苯胺构筑单元树形聚集诱导荧光分子由于其D-A结构而具有分子内电荷转移化合物典型的光物理性质。例如化合物Oxa-(CPA)1由极性较小的氯仿到极性较大的DMF,其最大发射波长红移了40nm。计算了噁二唑系列衍生物树形分子基态偶极矩和激发态偶极矩和HOMO 和 LUMO轨道。发现含双枝构筑单元的树形分子比含单枝构筑单元的树形分子的基态和激发态偶极矩之差更大；HOMO 和 LUMO轨道显示出当分子受到光照激发时电子分布从含咔唑-三苯胺的给电子性构筑单元转移向核的分子内电荷转移过程。5.研究了含咔唑-三苯胺构筑单元树形荧光分子的聚集诱导荧光性质。发现含咔唑-三苯胺构筑单元树形荧光分子的荧光性质体现出ICT效应与AIE效应协同作用的结果。例如Oxa-(CPA)1在THF中,荧光发射波长为504 nm,荧光强度较强,荧光量子产率为0.55；在含水量为50%的THF/水溶液中发射波长为533 nm,荧光强度极弱,荧光量子产率值很低；在含水量为80%的体系中,发射波长为508 nm,荧光强度达到最大,荧光量子产率为0.28。这一现象表明在THF/水体系中随着水含量的增加,溶液的极性增加导致ICT效应先加强,然后由于聚集体的出现而被抑制,同时由于聚集体中分子内旋转受阻而使得AIE效应增强。6.利用合成的不同荧光染料制备了两种不同载体的纳米粒子,分别为二氧化硅纳米粒子和BSA纳米粒子。对染料负载二氧化硅纳米粒子进行了详细的光物理性质研究,发现其中Oxa-(BCPA)1负载的二氧化硅纳米粒子在水溶液中的荧光量子产率为35%。通过对二氧化硅纳米粒子外表面氨基的特异修饰,具有成为良好生物探针的潜力。染料负载的BSA纳米粒子被成功地用于癌细胞成像,体现出良好的生物相容性和对癌细胞的识别能力,因而显示出良好的生物应用前景。