聚集诱导的荧光增强体系研究进展

聚集诱导的荧光增强(AIEE)现象是近几年备受关注的一个研究领域,文中纵观了该领域的进展,做了一个较为详尽的综述报道。具有该性质的体系主要包括多苯基取代的烯烃类、吡喃的衍生物以及二苯基二苯并环戊二烯类等。这种反常的聚集荧光增强现象多数是由于固态或聚集状态下分子内的自由旋转运动受到极大的抑制所引起的。对于具有AIEE性质化合物的结构-性质研究有利于寻找更有效的发光功能材料。

三种席夫碱聚集荧光增强性质及构效关系的研究

通过水杨醛和苯二胺反应合成了三种具有聚集荧光增强性质的分子,运用1H-NMR对其结构进行了表征。在乙醇-水混合溶液中采用荧光光谱法进行了聚集荧光增强性质的测试,结果表明,三种分子均具有聚集荧光增强性质,构效关系不同,对分子识别能力也不同。在水溶液中,水杨醛能够与对苯二胺原位形成具有聚集荧光增强性质的席夫碱,实现了对苯二胺原位识别;而N,N'-二水杨醛缩间苯二胺却表现出对金属Zn2+选择性检测。

聚集态荧光增强的Λ-型异弗乐酮衍生物纳米粒子

A novel Λ-shaped compound DMCEM based on Trger′s base was designed,synthesized and its photophysical properties were examined in detail.DMCEM exhibited an aggregation-induced emission enhancement(AIEE) effect and emitted strong red fluorescence in solid states and faint fluorescence in the dilute solution.Nanocrystals of DMCEM ranging from 60 to 160 nm with well-defined spherical shape were prepared.The DMCEM naoparticles possess special size dependence on their optical properties.The red shift of the absorption and the blue shift of the emission with the increase in the particle size may be attributed to the increased rigidification of the crystal lattice and the associated decrease of vibrational relaxation.

两种聚集荧光增强化合物的合成及性能研究

3,5-二碘水杨醛分别与8-氨基喹啉、1-萘胺反应合成了两种具有聚集荧光增强性质(AIEE)的分子,并运用1H-NMR对其结构进行表征。在不同体积比的乙腈-水体系中采用荧光光谱法对两种化合物进行荧光增强性质的测试,结果表明,两种物质均具有AIEE性质,但由于结构的差异,化合物1的聚集荧光增强效果强于化合物2;进一步的实验表明,化合物1在乙腈体系下能够识别Zn2+,而化合物2在同样条件下对Zn2+无响应。

聚集导致的荧光增强与双分子膜上能量转移

聚集导致的荧光增强与双分子膜上能量转移吴立新，郑惠（吉林大学理论化学研究所，长春，１３００２３）（吉林粮油食品专科学校）梁映秋（南京大学化学系）关键词聚集，双分子膜，荧光增强，能量转移在模拟生物膜功能研究中，以表面活性剂聚集体系为模拟剂研究其自组织行...

咔唑-查尔酮衍生物微纳米粒子制备与聚集体荧光增强效应研究

利用简单合成法首次合成了3种新的咔唑-吡啶-查尔酮衍生物,结合SEM谱图、紫外吸收光谱和荧光光谱分析发现,样品中吡啶-查尔酮基团增多有利于聚集体形成且颗粒尺寸变小,可达到纳米级。3种样品均呈J-型堆积聚集。稳态/瞬态荧光测试结果表明,由于溶液态到聚集态,3个样品的荧光量子产率提高,辐射衰减寿命增大,导致化合物聚集体的辐射衰减速率增大,非辐射衰减速率降低。

2[(N-乙基)-1-吩噻嗪基]腙的合成及聚集荧光增强性能

以氮-氮单键连接2个吩噻嗪环构成共轭结构,合成了2[(N-乙基)-1-吩噻嗪基]腙,并对其进行了结构表征.该化合物在四氢呋喃溶剂中呈分散态时无荧光;在四氢呋喃/水混合溶剂中呈现聚集荧光增强.荧光增强是由于聚集态中分子内单键旋转受分子堆积效应的阻碍,氮-氮单键连接的2个吩噻嗪环趋于平面化以及J-聚集体形成的协同作用使非辐射跃迁减少所致.同时,利用这种聚集荧光增强性质考察了该化合物对血红蛋白的探针识别性能。

一种具有聚集诱导荧光增强性质席夫碱的合成及其对三价金属离子的识别

合成了Schiff碱L并通过~1H NMR,^(13)C NMR和高分辨质谱表征了其结构。在乙醇-水的混合溶液中,化合物L具有聚集诱导荧光增强性质。L可作为荧光探针在乙醇溶液中识别三价金属离子(Fe^(3+),Al^(3+),Cr^(3+)),表现出显著的荧光增强和肉眼可见的颜色变化。此外,L对三价金属离子的识别过程具有良好的抗干扰能力,L与Fe^(3+)、Al^(3+)、Cr^(3+)的结合比均为1∶1。

一种氮烷基化的2-(5-溴-4-甲基噻吩)-咪唑[4,5-f]-[1,10]-菲咯啉三羰基铼(Ⅰ)配合物的聚集诱导荧光增强效应

本文旨在探索基于2-噻吩-咪唑[4,5-f]-[1,10]-菲咯啉(TIP)结构的三羰基铼(Ⅰ)配合物的聚集诱导荧光增强(AIEE)性质。研究了2-(5-溴-4-甲基噻吩)-咪唑[4,5-f]-[1,10]-菲咯啉(1)与不同溴代烷烃之间的氮烷基化反应,并成功制备了3种具有不同氮烷基链结构的TIP衍生物(2a^2c)。氮烷基链引入可以明显提高其在有机溶剂中的溶解性以及不同程度影响TIP中相邻咪唑环和噻吩环的二面角。通过配体2a与五羰基氯化铼的配位反应成功制备了一个具有AIEE性质的三羰基铼(Ⅰ)配合物3。通过对三羰基铼(Ⅰ)配合物3进行X射线单晶衍射的分析,发现该配合物的AIEE活性取决于其松弛的分子堆积结构以及多重的分子间氢键作用。

基于聚集荧光增强体系的掺杂纳米粒子的可调控荧光发射与能量传递性质研究

通过再沉淀法制备了平均粒径200nm左右的N,N'-双[4-(2'-苯并噻唑)-3-羟苯基]-5-叔丁基异酞酰胺(DHBIA)有机纳米粒子.纳米粒子呈现出明显的聚集诱导荧光增强(AIEE)性质.基于DHBIA聚集体的强荧光发射强度,当其中掺杂有红光发射化合物N,N'-双[(4-二苯胺)-苯甲醛缩]二氨基马来腈(PBDM)作为能量受体时,可清楚地观察到掺杂纳米颗粒中两种组分间的能量传递现象.结果表明:通过改变分子PBDM在体系中的掺杂浓度,可实现对体系发光由绿色到红色的调控.

4-羧基苯胺-5-氯水杨醛酰腙希夫碱：具有聚集荧光增强性质的新型pH探针

溶液中pH值的精确测定对化学、生物学、医学、农业和环境科学等领域的研究具有重要的意义。采用荧光探针法测定溶液的pH值具有灵敏度高、不受电信号干扰、分析仪器更易小型化、便于成像应用等特点，因此受到了人们的广泛关注。

转基因增强绿色荧光蛋白小鼠血小板黏附聚集功能的变化

目的探讨转基因增强绿色荧光蛋白小鼠血小板黏附和聚集功能的变化。方法选用12~14周龄转基因增强绿色荧光蛋白小鼠和C57BL/6J小鼠,戊巴比妥钠麻醉,心脏取血,肝素抗凝,全自动血细胞分析仪测定血小板参数,灌流小室法测定血小板在胶原面的黏附变化,比浊法测定不同浓度二磷酸腺苷诱导下的血小板最大聚集率。结果与转基因增强绿色荧光蛋白雄性小鼠比较,雌性小鼠的血小板数、血小板平均体积、血小板压积、黏附率和最大聚集率（二磷酸腺苷3、10和30μmol）下降（P〈0.05）;与C57BL/6J雌性小鼠比较,转基因增强绿色荧光蛋白小鼠血小板数降低（P〈0.05）。结论转基因增强绿色荧光蛋白雌雄小鼠之间血小板数、血小板平均体积、血小板压积和黏附聚集功能有差异,转基因增强绿色荧光蛋白小鼠与C57BL/6J雌性小鼠之间血小板数也有差异。

苯胺水杨醛希夫碱：一系列颜色和形貌可控的新型聚集荧光增强化合物

聚集荧光增强（AIEE）分子是一类分子聚集态（固相）的荧光远强于分散态（溶液相）的化合物。2001年，聚集诱导发光（Aggregation-induced emission，AIE）以及AIEE现象被唐本忠研究组和朱道本研究组首次报道，此后便引起了人们的广泛关注。常见的有机荧光染料分子在溶液状态下发荧光，但在聚集态或固态会发生聚集荧光淬灭；而AIEE分子则比绝大多数常见的荧光染料有着更高的聚集态荧光效率，使其在OLED、新型发光材料等领域有着潜在的应用。

具有聚集增强荧光的蒽中心十字交叉小分子的合成及其电致发光器件性能

依据可溶液加工的有机小分子发光材料的化学与电子结构特点(合成纯化简便、高溶解性及成膜性、固态高荧光、电荷注入与传输平衡),分别通过Heck和Wittig-Horner反应合成了基于具有聚集增强荧光(aggregation-enhanced emission,AEE)特性的蒽中心十字交叉共轭结构小分子2,6-二[(二丁基)氨基苯乙烯]-9,10-二苯乙烯蒽(FC4)。研究了FC4分子的溶液和薄膜的光学性质、热性质及聚集增强荧光性质。采用溶液旋涂的方法制备了结构为ITO/PEDOT:PSS/FC4/TPBi/LiF/Al的有机电致发光器件(organic light-emitting diodes,OLED)。器件的启亮电压约为4.8V,最大亮度为3 459cd/m2,最大发光效率和最大功率效率分别为1.12cd/A和0.58lm/W,最大电致发光峰位为608nm。

“聚集态荧光增强”助力大学有机化学课堂

将科研前沿注入本科课堂,是提高大学课堂教学质量、打造金课的有效途径之一。“聚集态荧光增强”材料是唯一一个由我国科学家原创的新材料。以“聚集态荧光增强”为主线,利用晶体结构解析,阐述如何利用σ键自由旋转基础知识理解这一与当时已写入教科书数十年的一个光物理学常识“聚集态荧光淬灭”正好相反的现象、反过来这一现象又是如何深化基础理论知识。同时,将课堂思政融入其中,培养学生严谨求实、大胆创新的科学态度。

基于1,3,5-三嗪的具有力致变色性质的聚集诱导荧光化合物的合成及性能

以1,3,5-三嗪为核,四苯基乙烯为端基,合成了两种新型的星状结构分子2,4,6-三(4-(1,2,2-三苯基乙烯基)苯基)-1,3,5-三嗪(TTPE-Tr)和2,4,6-三(4-(1,2,2-三苯基乙烯基)-4-联苯基)-1,3,5-三嗪(TTPE-Ph-Tr),并利用核磁共振(NMR)、离子化质谱(MALDI-MS)及元素分析等对其进行了结构表征.通过混合溶剂四氢呋喃(THF)/水析出实验显示,化合物TTPE-Tr和TTPE-Ph-Tr在纯THF溶剂中无荧光,而在THF/水混合溶剂中,当水体积分数增加时呈现荧光增强现象.通过紫外-可见(UV-Vis)光谱、荧光(PL)光谱、扫描电子显微镜(SEM)证实荧光量子效率的提高是由于分子内电子旋转受限(RIR)导致的.同时发现化合物TTPE-Tr具有力致变色性质,简单的研磨使其发光颜色(蓝绿光到黄绿光)及发光强度(ΦF,24.4%到14.7%)发生了明显的改变.UV-Vis光谱、PL光谱、X射线衍射(XRD)、荧光寿命和荧光量子效率等测试结果显示,这种现象是由于力刺激改变了TTPE-Tr的分子堆积形式导致的.热分析结果显示化合物TTPE-Tr和TTPE-Ph-Tr的热分解温度分别为464和385°C,具有良好的热稳定性.

1,2,4,5-四{4-[N,N-二(4-碘苯基)氨基]苯乙烯基}苯的聚集诱导发光增强及电存储性质

通过Wittig-Horner反应合成了1个三苯胺共轭树枝分子1,2,4,5-四{4-[N,N-二(4-碘苯基)氨基]苯乙烯基}苯(TPAB-I).TPAB-I在甲苯、四氢呋喃、乙酸乙酯、二氯甲烷和DMF溶液中的最大荧光发射峰分别位于451,464,478,481和511 nm;其固体粉末和旋涂膜的最大发射波长分别为526和488 nm.实验结果表明,TPAB-I具有明显的聚集诱导发光增强效应.将三苯胺共轭树枝分子TPAB-I用于制作有机电存储器件,制得了三明治夹心结构的Al/TPAB-I/ITO电存储器件.该电存储器ON/OFF状态下电流比接近104,擦除电压为-2.0 V,写入电压为1.5 V,在1.0 V的读取电压下,电存储器在104s内均能保持良好的稳定性,具有较好的电存储性能.

基于聚集诱导发光的甲醛荧光探针

甲醛能使DNA受损,引起肝肾功能障碍,并最终导致恶性肿瘤,被世界卫生组织确定为一类致癌物,因此,非常有必要开发能快速、方便检测甲醛的方法。本研究通过缩合4-二苯胺基苯甲醛与对硝基苯乙腈,再还原硝基合成了一个能选择性检测甲醛的荧光探针(PAN)。PAN具有聚集诱导发光性能,在含水体积分数为80%以上的乙腈/水中能产生明亮的绿色荧光。在含水体积分数为70%的乙腈/水中,PAN的荧光很弱,加入甲醛能迅速发生胺醛缩合反应并产生聚集诱导荧光,发出明亮的绿色荧光。其它所选7种常见含活性羰基的化合物都不能引起探针的发射光谱发生明显变化,总之,该探针具有较好的灵敏性、选择性,且具有一定的实用价值。

菲衍生物制备与聚集态诱导紫外荧光研究

利用Suzuki反应合成了两个菲衍生物(9-苯基菲和9,10-二苯基菲)并研究其紫外荧光性能。结果表明:两者的发光峰位在355~408 nm处,在DMF中荧光量子产率(Φf值)相近(~42%)。9-苯基菲具有一定程度的聚集态诱导荧光增强特性,其Φf值由41.1%(溶液)提高至50.2%(聚集态);吸收光谱分析表明H-型聚集形式是导致聚集态诱导荧光增强的主要原因。然而,9,10-二苯基菲的聚集态诱导性能则不明显,其原因是该化合物由于扭曲程度高,降低了刚性共轭平面,导致分子间π-π作用力减弱。

前沿科研成果融入分析化学实验教学——高亮度荧光聚合物纳米颗粒的合成及表征

荧光纳米颗粒在生物成像、传感和诊断等领域展现了广阔的应用前景。然而,传统的有机染料常受到聚集导致荧光猝灭效应的限制。本文以自组装聚合物纳米颗粒的制备和表征为例,将反离子增强荧光策略引入分析化学实验教学,为学生提供了一种新型荧光增强方法的实践体验。通过这一实验,学生能够掌握聚合物纳米颗粒的合成、表征技术及反离子增强荧光发射的原理,深入理解荧光聚集导致猝灭效应及其解决方法。该实验设计不仅有效提升了学生对分析化学知识的理解和应用能力,还拓展了其对纳米材料科学的认知,为未来在相关领域的研究奠定了坚实基础。