利用外围紧密构象增强发光的功能树枝形聚合物研究

发展新型的有机光功能化合物是推进有机光功能材料研究的重要基础。近年研究发现的聚集诱导发光化合物由于具有良好固态或聚集态发光性质而受到广泛关注，具有纳米尺寸的树枝形聚合物在有大量官能团修饰时外层具有紧密排列的结构和较为刚性的构象，本项目拟结合这两种化合物的结构和构象特点，发展一类在单分子和聚集态下均具有良好发光性质的多官能团化合物。拟将硅杂环戊二烯衍生物、四芳基乙烯和苯并噻唑等典型聚集诱导发光基团通过共价和非共价方式修饰到树枝形聚合物外围，利用树枝形聚合物的构象限制作用使发色团在外围紧密排列，抑制发色团的分子内构象旋转，增强化合物发光的效果，发展单分子状态下具有良好发光性质的树枝形聚合物体系，探索新型的树枝形聚合物调控的聚集诱导发光体系，拓展树枝形聚合物在光功能材料、生物/化学探针领域中的应用。

传统的有机发光分子在稀溶液中有良好的荧光性质，而在聚集体或固体状态下由于分子间相互作用使非辐射跃迁增加,荧光会大幅度减弱甚至猝灭。近年研究发现的聚集诱导发光化合物由于具有良好的固态或聚集态发光性质而受到广泛关注，本项目工作结合树枝形聚合物结构特征和聚集增强发光化合物的发光性质开展研究，利用树枝形聚合物外围构象的特性，发展得到了多个新型的光功能树枝形聚合物体系。研究结果表明，聚酰胺-胺树枝形聚合物对修饰在外围的聚集诱导发光基团具有构象限制作用，导致发色团处于紧密排列状态，抑制非辐射衰减，使得化合物在溶液中具有荧光增强性质，光功能树枝形聚合物对温度，溶剂极性，pH值等环境因素具有响应功能，此外树枝形聚合物骨架可用于诱导发色团组装形成发光超分子聚集体，并且树枝形聚合物骨架的结构特点使得超分子聚集体具有不同于小分子聚集体的组装行为和发光性质。本工作发展了新型的构象调控发光树枝形聚合物，将拓展树枝形聚合物和聚集诱导发光化合物在光功能材料、生物化学探针领域的研究。