论文部分内容阅读
圆偏振发光(CPL)是指一个手性发光系统具有的特殊的光学性质,它不仅可以表征手性分子激发态的结构信息,同时它还在化学探针、3D光学显示、光存储、液晶激光器等领域具有巨大的应用前景,因此有关圆偏振发光材料的研究逐渐成为了当前研究的一个热点。早期关于圆偏振发光材料的研究主要集中在手性稀土配合物方面,由于有机手性分子、手性高分子圆偏振发光材料具有高的荧光量子效率、较易的加工性能、有价值的宽带发射和更易结构修饰性等优势,近些年来关于它们的研究受到越来越多的关注。本文设计合成了多种基于有机手性分子和手性荧光高分子的圆偏振材料。第二章以手性1,2-环己二胺作为手性源,合成了两种不同连接方式的单体,进而通过钯催化的Sonogashira反应进一步合成了基于BODIPY结构的四种手性荧光高分子,并研究了它们在四氢呋喃溶液中的光学活性。结果表明具有共轭双键结构的手性高分子可以展现出镜像对映的圆二色吸收和圆偏振发光信号,而不具有共轭双键结构的手性高分子的圆二色吸收和圆偏振发光信号则是静默的。这表明共轭的双键结构更有利于手性信号的传递,从而使高分子表现出相应的光学活性。第三章工作我们通过钯催化的Sonogashira反应合成基于联萘酚结构的手性共轭高分子,并研究了它们在不同溶剂和不同聚集态下的圆二色吸收和圆偏振发光性质。结果显示手性共轭高分子在不同溶剂和不同聚集态下均显示出了圆二色吸收和圆偏振发光活性,这来源于联萘酚手性信号的传递,同时它们相应的不对称因子在不同状态下基本保持一致,这表明了手性共轭高分子的手性性质受微环境影响很小。第四章我们将手性氨基酸引入到苝二酰亚胺分子中,并研究了它们在三氯甲烷和三氯甲烷-甲醇溶液中相应的光学活性和形貌特征。该手性分子在纯的三氯甲烷溶液中并没有显示出圆二色吸收和圆偏振发光活性,而在聚集态(三氯甲烷-甲醇混合溶液)中显示出了强的科顿效应和圆偏振发光信号。进一步研究其形貌可知,该化合物在聚集态可以通过分子间的π-π相互作用先自组装成纳米棒,然后进一步自组装成三维的花状结构,其在聚集态下展示出的光学活性可能与这一自组装行为有关。第五章我们首先将手性丙氨酸酯引入1,8-萘二酸酐结构中,接着通过钯催化的Sonogashira反应合成了新型的1,8-萘酰亚胺结构的芘荧光化合物,并研究了它们在四氢呋喃溶液和聚集态的圆二色吸收和圆偏振发光性质。该手性分子在四氢呋喃溶液中的圆二色吸收和圆偏振发光信号是静默的,而其在聚集态下能够通过π-π相互作用自组装成螺旋纳米纤维,并展示出了强的镜面对映的科顿效应和圆偏振发光信号。