聚集诱导荧光环糊精超分子体系的点击构筑及传感行为研究

Design and synthesis of functional AIE fluorogens is attracting increasing attention in the research area of florescence detection. Taking the development of multi-specific response AIE probes as the objective, this project aims to develop novel triazole-bridged AIE supramolecular cyclodextrin (CD) fluorescence detecting systems and investigate the basic scientific disciplines in molecular structure design and sensing process. Specifically, the following studies will be carried out: design and synthesis of triazole-bridged AIE fluorescence CDs, study of the solvent-induced self-assembling of AIE probes, study of the guest-induced self-assembling of AIE probes and investigation of the self-assembling mechanism. Based on the above study, it is expected to acquire functional AIE fluorescence CD supramolecular clusters, build novel ion, biomolecule and chiral molecule sensing systems and to reveal the molecular dynamic mechanism of the induced self-assembling. The new findings and knowledge would lead to the development of fluorescence sensing theory and technology and provide technical and theoretical basis for the design of novel functional AIE supramolecular probes.

功能型聚集诱导发光（AIE）分子探针的设计合成是目前传感领域的研究热点和难点。本项目以发展多重特异性响应AIE荧光传感分子目标，以点击化学为手段，超分子化学为依托，构建新型三唑桥联AIE环糊精超分子荧光传感体系，研究分子结构设计及荧光传感过程中的基础科学问题。内容包括：以功能为导向的三唑桥联AIE荧光环糊精分子的设计合成；复合溶剂体系下AIE环糊精探针的溶剂诱导聚集光致荧光行为解析；复合溶剂体系下AIE环糊精探针的客体诱导组装聚集行为解析；探针的溶剂及客体诱导分子组装动力学机制研究。藉此获得功能型AIE荧光环糊精超分子群，构建新型离子、生物、手性AIE超分子传感体系，揭示超分子组装微观动力学机制与构效关系，创新荧光传感技术，为多重特异性响应AIE超分子荧光探针的设计及应用提供技术和理论依据。

本项目以发展多重特异性响应AIE荧光识别与高效分离目标，以点击化学为手段，超分子化学为依托，构建新型三唑桥联AIE环糊精超分子荧光传感体系，研究分子结构设计及荧光传感过程中的基础科学问题。内容包括：以功能为导向的三唑桥联AIE荧光环糊精分子的设计合成；复合溶剂体系下AIE环糊精探针的溶剂诱导聚集光致荧光行为解析；复合溶剂体系下AIE环糊精探针的客体诱导组装聚集行为解析；探针的溶剂及客体诱导分子组装动力学机制研究。藉此获得功能型AIE荧光环糊精超分子群，构建新型离子、生物、手性AIE超分子传感体系，揭示超分子组装微观动力学机制与构效关系，创新荧光传感技术，为多重特异性响应AIE超分子荧光探针的设计及应用提供技术和理论依据。取得成果如下：（1）以点击化学为手段，首次合成了对甲醇有选择性响应的三苯胺衍生物TTO，并在此基础上改变苯环对位取代基团实现了具备荧光可调变能力的一类D-π-A结构的新型三苯胺荧光分子合成。（2）以TPE为荧光报告单元，通过点击化学手段，设计制备一系列1,2,3-三唑/三唑鎓桥联AIE荧光传感分子，将金属配位、空间、静电、亲疏水作用及低溶度积效应等与AIE的光物理过程相结合，发展了系列新的AIE荧光传感体系，创新荧光传感技术。（3）利用点击化学合成了限域效应调控的AIE环糊精超分子与超支化高分子体系，并研究了该类体系的AIE特性及其对氢化酶、生物双硫键、超支化体系相转变识别。（4）基于“巯基-烯”点击化学反应和“叠氮-炔”点击反应，构建一系列具有单臂硫醚键合天然或衍生化环糊精手性分离介质或单臂三唑键合天然环糊精手性分离介质。通过对多种手性药物的拆分，证明CD浓度、键合臂长度、CD衍生化官能团、CD空间朝向以及衍生化基团极性等因素对CD-CSMs手性识别能力有着重要的影响，并且证实CD空间朝向能够使某些药品的洗脱顺序发生反转。