异腈单体的聚合及在功能高分子材料制备中的应用

作为一类重要的三键单体,异腈单体的聚合可产生含氮原子的新型聚合物,并赋予其特殊的功能和应用,因而这一领域的研究引起了越来越多的关注并已经取得了长足的进展。但是,目前鲜有文献对该领域进行较全面的综述。本专论较系统地总结了近年来基于异腈单体的单组分、双组分以及多组分聚合反应,并较详细介绍了其在制备光电和生物等功能高分子材料方面的应用,最后对其未来可能的发展方向进行了展望。

聚集诱导发光材料在光学诊疗中的研究进展

光学诊疗是一种利用光激活的激发态能量转化效应实现疾病诊断和同时原位治疗的新型诊疗模式,它具有时空选择性高、毒副作用低、疗效好和可控性强等优点,在疾病诊疗中展现了巨大的应用潜力。近些年,得益于其生物安全性好、光物理性质可调、易于合成和功能化修饰、出色的荧光和光敏性能、以及可便于构筑多模态诊疗试剂等优势,聚集诱导发光材料在光学诊疗领域取得了重大突破进展。基于此,本文从如何通过精准分子设计以及调控分子在聚集态下的运动构筑高效的聚集诱导发光光诊疗体系出发,从荧光成像指导的光动力治疗、光声成像指导的光热治疗和多模态成像指导的协同治疗三个方面总结了聚集诱导发光材料在光学诊疗领域的最新研究进展,并对其未来的发展方向与前景进行了展望。

具有聚集荧光增强效应的四苯基吡嗪类衍生物的制备和性能研究

聚集诱导发光(AIE)已经成为光物理和发光材料领域的研究热点.设计与合成新的AIE核心分子是该领域进一步发展的基础.在我们发展的、新的AIE核心分子四苯基吡嗪(TPP)的基础上,通过引入给电子的噻吩基团,设计合成了三个TPP的衍生物TPP-T、TPP-2T和T-TPP-T,并详细研究了三个分子的构效关系.结果表明三个分子均具有聚集荧光增强(AEE)效应,其粉末的最强发射峰分别位于418,437和436 nm处,属于蓝紫光和深蓝光发射,绝对荧光量子产率分别为26.8%,29.%和30.9%.结合其优异的热稳定性,这些TPP衍生物有望用于有机发光二极管(OLED)器件中的发光层.

具有聚集诱导发光效应的聚炔材料的合成及光学性能研究

合成了三种含有四苯基乙烯结构的双炔烃．这些双炔烃单体通过在CuCl催化下在邻二氯苯中进行的均聚反应可以高产率地生成线型聚炔．所得聚合物均可很好地溶解于常见有机溶剂中，并具有很高的热稳定性．这类聚炔材料在溶液态时几乎不发光，但在聚集态或者固态下可高度发光，表现出典型的聚集诱导发光性质．同时，这些聚合物具有高透光性，可以允许整个可见光区的光透过．其薄膜在4001700nm宽波长范围内表现出高折射率（n=1．7787-1．6543）和低色差（D＇=0．0003）．紫外光照射可诱使聚合物薄膜发生交联过程，从而调控其折射率数值，并可生成高分辨率的荧光图案．

基于C–H活化的炔烃聚合反应合成多功能稠(杂)环聚合物

稠(杂)环聚合物是一类重要的功能聚合物,因其优异的光电特性而被广泛应用于光电领域.这类聚合物的传统制备方法往往需要用到修饰有复杂官能团的稠(杂)环单体,这些单体种类有限且合成难度大,导致稠(杂)环聚合物的发展受到限制. C–H活化过程的发现与提出为利用惰性的C–H键作为潜在官能团提供了可能,有效避免了对单体进行复杂修饰的要求,大大扩增了单体的种类和来源.基于C–H活化的炔烃环化聚合反应,能够在聚合物骨架中原位直接形成稠(杂)环结构,具有原料简单易得、聚合效率高、产物结构丰富等诸多优势,因此受到广泛关注.本文分类总结了基于C–H活化的炔烃环化聚合领域的最新进展,包括合成手段和所得聚合物的性质与功能介绍,并对该领域的未来发展方向进行了展望.

聚集诱导发光聚合物

聚集诱导发光(AIE)的研究已经成为化学和材料等领域的一个前沿.目前,AIE领域的研究重点主要集中于小分子方面,而具有良好成膜性和协同放大效应的AIE聚合物的研究仍有待进一步发展.其制备方法,构效关系以及相对于小分子的性能和应用独特性还有待进一步体现.该专论较系统性地总结了AIE聚合物的制备方法,介绍了AIE聚合物的构效关系及在传感和生物医药等领域的应用,并对AIE聚合物的未来发展进行了展望.

含四苯基乙烯的炔酮衍生物的设计合成、聚集诱导发光性质及其对Pd^(2+)的选择性荧光检测

聚集诱导发光(AIE)材料吸引了许多光电器件和生物荧光技术领域的科学家的关注.对聚集诱导发光化合物构效关系的深入理解对于设计新材料至关重要.在本工作中,基于经典的AIE基元四苯基乙烯,设计并合成了一系列具有AIE性质,含不同电子给体/受体取代基的炔酮衍生物.对这一系列化合物的光物理性质进行了系统研究并分别探讨了取代基团对发光波长、发光效率和AIE性质的影响.它们的聚集态最大发射波长位于511~565 nm,在四氢呋喃/水混合溶液中的荧光量子产率可达31%.在末端苯环上的电子给体/受体取代基团会降低聚集态的发光效率,而引入硝基取代基则会在发射波长红移的同时,显著猝灭荧光.最为重要的是,这些化合物结构中的炔酮基元可以在一系列金属离子中选择性地与Pd^(2+)配位,猝灭纳米聚集体的发光,并有望作为一个有效的Pd^(2+)荧光传感器.

绿色单体二氧化碳参与的新型聚合反应

二氧化碳(CO2)是一种丰富、廉价、无毒以及可再生的一碳资源,也是一种可用于聚合的绿色单体.基于CO2的聚合是近年来的研究热点之一.目前广泛报道的是CO2和环氧单体的聚合反应,经过几十年的发展已经成功实现工业化生产.最近几年,一些CO2参与的新型聚合反应被陆续报道,这些工作大都通过两种途径实现从CO2到高分子材料的转变.第一个途径是先将CO2转化为可以聚合的单体,例如:内酯、环状碳酸酯和2,5-二呋喃甲酸等,再利用开环或者逐步聚合将单体转化为聚合物;另一个途径是直接以CO2为单体和其他类型单体共聚得到聚合物.这两种途径对于发展CO2参与的新型聚合反应,拓展CO2基聚合物种类都具有重要意义.本综述按照CO2直接还是间接参与聚合反应分类总结了近年来在CO2制备高分子材料方面的进展,并对未来发展方向进行了简单阐述.

聚集诱导发光探针分子在荧光传感中的应用

荧光传感作为化学传感领域中的一项重大技术,具有灵敏度高、选择性好和响应快等优点,但是传统有机发光分子在高浓度或者聚集状态下,容易发生荧光强度的降低或是完全消失,这在一定程度上不利于其在应用中发挥最佳效果.聚集诱导发光(AIE)概念的提出为解决聚集导致发光猝灭(ACQ)的难题提供了方案,实现了发光分子在聚集态下的高荧光量子产率.具有AIE特性的发光分子被用作荧光传感器不仅具有高亮度的荧光信号,而且不必担心由于分子聚集导致的荧光信号的降低或猝灭.同时,由于某些分子聚集程度的增强导致的荧光颜色和强度的变化,可以被用来实现对靶标物的定性和定量分析.本文简述了近几年来AIE分子在荧光传感方面的应用,如离子检测、气体、有机小分子、爆炸物、蛋白质及酶等化学/生物传感器,同时对基于AIE分子的荧光传感器在设计和应用前景做了展望.

基于炔类单体的点击聚合制备超支化聚合物

超支化聚合物由于其独特的树枝状结构和物理化学性质,已经得到了广泛关注及应用.而基于炔类单体的点击聚合作为一类简单、高效的聚合反应已被广泛用于超支化聚合物的制备.本文对近5年利用叠氮-炔和巯基-炔点击聚合制备超支化聚合物的工作进行了简要综述.其中,Cu(I)催化的叠氮-炔点击聚合可制备1?4-立构规整的超支化聚三唑;Ru(II)催化的叠氮-炔点击聚合可制备1?5-立构规整的超支化聚三唑;活化的炔类单体和叠氮单体的无金属催化点击聚合可得到1?4-异构体含量高(高达91.7%)的超支化聚合物;而光引发?热引发及自发的巯基-炔点击聚合可制备含硫的超支化聚合物.此外,对所制备的超支化聚合物的功能和应用进行了简单介绍,最后还简单讨论了点击聚合制备超支化聚合物方面的可能发展方向.

聚集诱导发光材料在生物成像、疾病诊断及治疗的应用

聚集诱导发光(AIE)从2001年提出到现在,经历了迅猛的发展。研究AIE的发光机理、设计合成新型的AIE分子,应用到人类生活的各个领域中是当前的研究热点。在生物医学应用上,AIE分子相比于传统的结构平面刚性的荧光材料具有优势。根据AIE的发光机理——分子内运动受限,研究者设计出多种点亮型的AIE探针,它们可以在生物检测中提供更低的背景和更可靠的信号。同时,由于未结合检测物的AIE探针具有低背景,使用AIE探针的应用还具有无需洗涤步骤的优点,大大节省了操作时间及减少检测样品的损失。检测形成的AIE聚集体具有优异的光稳定性和抗光漂白性,可以实现长时间的追踪和监测。目前,AIE生物探针在生物分子检测、细胞器成像、细菌成像、细胞追踪、血管成像、体内肿瘤成像与治疗等方面已经取得了众多的成果。本文介绍了AIE的提出、AIE的工作机理,AIE生物探针的构建,总结了AIE探针在生物成像、疾病诊断及治疗等不同方面的应用。