树枝状苯甲酸衍生物的合成及其P4VP复合物的结构研究开题报告

1. 研究目的与意义

传统荧光生色团多为具有大π共轭体系的刚性平面分子，在稀溶液中有很高的荧光量子产率，但在聚集状态下荧光减弱甚至不发光，即聚集导致了荧光猝灭(aggregationcausedquenching，acq)造成这种现象的主要原因是分子间的相互作用导致了非辐射能量转换或形成了不利于荧光发射的物种在实际应用中，荧光材料往往需要制成固体或薄膜形式，荧光分子之间发生聚集是不可避免的人们尝试用很多物理化学方法阻止荧光分子的聚集，获得固态发光效率高的材料，这些尝试取得了积极的效果，但是复杂的合成路线使这类材料的发展受到限制。

与传统荧光生色团聚集后导致荧光淬灭相反，有一类化合物在单分子状态下荧光微弱甚至观察不到荧光，而在聚集态状态下荧光显著增强，这就是聚集诱导发光（aie）现象。（aie）现象独特的优越性使得众多研究组开发出原来越多的新aie体系。本文主要研究的是基于氢键构建聚集诱导发光特性柱状大分子液晶。

发光液晶是一类同时具有内在发光性能和独特超分子自组装结构的分子，在各向异性发光二极管、信息存储、传感器和一维半导体等领域具有广泛应用，近年来得到越来越多的关注。但是，发光液晶在设计及合成上存在巨大挑战：传统发光物质在稀溶液状态一般具有较强的发光性能，而在聚集态往往发光减弱甚至不发光，即聚集导致猝灭（aggregationcausedquenching,acq）；形成聚集体或自组装体是形成液晶相的内在条件。因此，对于发光液晶的研究无论在基础研究还是应用基础研究方面都具有较大的研究价值。本文主要研究的是基于氢键构建聚集诱导发光特性柱状大分子液晶。

2. 国内外研究现状分析

多年来，人们主要采取化学、物理或工程处理技术等方法阻止聚集体的形成。然而，这些方法通常存在合成路线复杂、引起发光效率降低或妨碍电荷传输等一系列问题，难以从根本上解决问题。

2011年唐本忠等首先发现了硅杂环戊二烯（Silole）衍生物在溶液中不发光，但在聚集状态下具有很强的荧光发射性能，并将这一现象命名为聚集诱导发光（AggregationInducedEmission,AIE），随后又发现了聚集诱导荧光增强（AggregationInducedEmissionEnhancement,AIEE）和结晶诱导荧光增强（CrystallizationInducedEmissionEnhancement,CIEE）等现象。至今已开发出从蓝光到红光覆盖整个可见波长范围的AIE体系，并利用这些化合物制备出高效的发光器件和化学生物传感器。这种具有AIE性质的化合物从根本上克服了ACQ问题，为进一步研究开发新型发光材料开辟了新途径，从而引起了广泛关注。

3. 研究的基本内容与计划

1.研究内容

1）合成形成液晶体系的两类分子。

本部分研究拟通过醚化反应、lialh4还原反应、苄醇的氯化反应，以及dcc缩合反应合成不同长度烷基链的树枝状分子。拟通过mcmurry反应和suzuki偶联反应合成tpe衍生物。

2）化学结构与液晶相态关系

4. 研究创新点

虽然AIE及其应用已有众多的报道，但是将AIE的概念引入液晶分子的设计以形成发光液晶是一种全新的理念，是我们的主要创新之处。我们将不仅考察体系的发光性和液晶性，而且考察凝胶化过程中分子自组装的动力学路径和手性中心在自组装过程中的传递与放大。从项目组织和实施上，我们将从设计、合成、性质、结构及自组装动力学路径等多方面形成相互反馈，将化学与物理、结构与性能进行深度交叉与融合，有利于形成完整的研究体系。