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近几年,有机荧光材料由于具有优异的光学性能以及较高的迁移率在光电材料领域具有广泛的应用前景,如发光二极管、激光检测器等。这些荧光材料中的分子聚集态结构会直接影响发光强度的高低,但是聚集态结构与光学性能之间的关系尚不明确,因此研究有机荧光分子聚集态结构与发光性能的关系具有重大意义。本文利用晶体工程策略建立了稠环衍生物的多种聚集态结构,并分别研究了其晶体结构、热力学性质以及光学性质,探究其分子结构与热学、光学性能的关系,为今后设计和开发有机光电材料提供了依据和参考。(1)通过羟醛缩合反应等,分别合成了 1-乙酰基-3-苯基-5-(1-芘基)-吡唑啉和3-(9-蒽基)-1-(3-羟基苯基)-丙-2-烯-1-酮,并利用1HNMR、13CNMR对其进行了表征。同时讨论了不同反应条件对产率的影响,得到了反应的最佳条件。然后利用溶剂挥发法制备了上述两种化合物的多种晶型以及溶剂化物,并通过X射线衍射表征了它们的晶体结构。(2)获得了化合物1-乙酰基-3-苯基-5-(1-芘基)-吡唑啉(缩写APPP)的α、β晶型以及多种溶剂化物的单晶。单晶X射线分析显示,β晶型中的APPP分子构建了纯手性螺旋链,芘荧光团采用单体排列。在溶剂化物中也发现了类似的结构,而在芘荧光团之间存在小的π-π重叠作用。此外,除了先前报道中的乙酸溶剂化物(形式I)之外,通过快速结晶方法发现了新的结晶形式(形式II)并且通过PXRD图谱证实。我们还研究了这些晶体的热性能和光学性质。脱溶剂后,溶剂化物都可以转化为β晶型,但纯β晶型只能从甲酸溶剂化物中分离出来。研究表明光学性质与芘荧光团堆积模式和固态中的分子间相互作用密切相关,同时芘荧光团的稳定程度可能是高量子产率的原因。(3)获得了 3-(9-蒽基)-1-(3-羟基苯基)-丙-2-烯-1-酮(缩写AHP)的两种顺式异构体(α晶型和β晶型)和一种反式异构体。单晶X射线衍射显示,三种晶体都表现出相似的晶体结构,其中两个相邻的查尔酮分子通过酚羟基和羰基之间的分子间氢键形成二聚体,并且所有二聚体平行堆叠以构建它们的三维结构。为了使结构现象合理化并研究三种晶体的稳定性,进行了 Hirshfeld表面分析,理论计算和研磨实验。结果表明,C=C双键上两个氢原子周围的氢键和C-H…π相互作用的共存对于顺式构型的形成可能是至关重要的,并且反式异构体比其他两个顺式异构体更稳定。此外,还研究了这些晶体的光学-物理性质。由于相似的晶体结构,在它们的光谱中观察到类似的荧光发射。