基于AIE活性基团调控的手性高分子AICPL材料研究

This program is mainly focused on investigation on tunable AICPL emission materials based on AIE-active chiral polymers. Herein, binaphthol, binaphthyladiamine, diaminocyclohexane, salen-Zn(II), salen-(BF2)2 chosen as chiral units, and tetraphenylethylene(TPE), 9-(diphenylmethylene)-9H-fluorene, 1,4-dihydropyridine/pyran derivatives, aza-β-diketonate as AIE-active linker unit, regular and well-ordered D-π-A/D-A type chiral polymer or chiral polymer complexes can be synthesized by Pd-catalyzed cross-coupling reaction. Aggregation-induced circularly polarized luminescence (AICPL) signals of chiral polymers in the aggregate state can be greatly enlarged by changing poor solvent fraction. Low band gaps, tunable AICPL emission wavelength and high fluorescence quantum efficiency can be improved by introducing different donor and acceptor groups into chiral polymer main chain backbone. The interaction among chiral unit, AIE-active chromophore and conjugated polymer chain backbone structure can produce the synergic chirality enlargement effect, which leads to the increase of the anisotropy r and AICPL gem values.

以AIE活性基团调控手性高分子在聚集诱导下AICPL材料为研究主线，选择联萘酚、联萘胺、环己二胺、Salen-Zn(II)、Salen-(BF2)2配合物等为手性单元，以四苯乙烯(TPE)、二苯芴乙烯、1,-4-二氢吡啶/吡喃衍生物、硼杂氮代β-二酮-(BF2)2等AIE活性基团为连接体，通过Pd催化偶联反应，合成结构规整、高度有序的D-π-A/D-A型的手性高分子和高分子配合物。通过改变不良溶剂比例，使手性高分子聚集诱导后荧光强度急剧增大(AIE)，同时产生较强聚集诱导偏振荧光(AICPL)发射信号。通过在手性共轭高分子引入不同的donor与acceptor结构基团，产生空间效应和电子诱导效应，改变高分子能级带隙，调控CPL发射波长，并提高荧光量子效率。通过手性结构基团、AIE活性基团与高分子共轭骨架结构间相互作用，产生协同放大效应，提高偏振荧光各向异性的r值和AICPL的gem值。

本项目(51673093)基于AIE-active手性发光分子在聚集诱导下调控AI-CPL材料为研究主线，选择联萘酚、联萘胺、环己二胺、2-甲基苄胺、氨基酸衍生物、手性醇胺等为手性单元，以四苯乙烯(TPE)、联苯烯腈等为AIE活性基团，合成得到一系列手性发光有机小分子、高分子和高分子配合物为CPL发光材料。过去4年内共计合成得到80多种AIE-active手性发光体，分别应用于液晶发光CPL材料、电致CP-EL发光材料。同时还开展基于AIE-active高分子Pdots材料应用于可视化ECL材料，ECL传感器、自示踪癌症治疗载药材料等领域。本课题组国内首次开拓基于AIE-active的CPL液晶材料研究体系，并取得显著成果，研究工作为设计和制备高响应CPL材料提供了一种新的策略。与本基金项目研究内容相关的(标注51673093编号资助)已公开发表的学术论文32篇，均为SCI，其中IF>5.0为21篇，研究成果主要由本课题组完成。