新型蓝色聚集诱导发光分子的设计、合成与性能研究

It is still a big challenge to explore the blue, and even deep-blue emissive molecules with excellent performance. Based on the related results achieved recently, this project will investigate blue emissive materials with aggregaton-induced emission (AIE) characteristics systematically, through the rational molecular design, with the aim to obtaining the emissive materials with high efficiencies. Furthermore, the structure-property relationship will be summarized , and some strategies for the development of new blue- and deep-blue emissive materials will be proposed. Also, the practical application of excellent blue AIE materials will be explored, including lighting, displaying, and sensing.

高效蓝光、尤其是深蓝光发光分子的开发是当前有机发光二极管研究领域的一个关键问题。本项目拟在前期预研工作所获结果的基础上，系统研究具有聚集诱导发光性能的蓝色发光材料，通过合理的分子设计，调控分子的共轭程度和电子特性，制备高效率的蓝光材料，总结分子结构与发光性能之间的构性关系，获取设计新型蓝光分子的新思路和新途径，并探索所获优秀蓝光材料在显示、照明和传感方面的实际应用。

新型聚集诱导发光材料的开发具有重要的理论意义和巨大的实际应用价值，在光电显示、生物成像、环境检测、医疗诊断等领域发挥着巨大的作用。分子排列作为聚集态规整结构的精细展现，是深度理解宏观发光性能与微观分子结构之间构性关系的核心内容，并对其作用机制起着决定性的作用。由此出发，我们通过侧边取代基的引入与合理修饰，有效调控了核心共轭体系的堆积方式，成功获得了多类高效的聚集诱导发光材料，实现了其在活体鼠脑血管成像、发光二极管和化学传感等领域的应用。进一步，通过共轭体系与取代基之间的协同作用，还获得了有机室温磷光和力致发光材料，并通过分子内和分子间相互作用的调节，实现了磷光寿命的大幅度延长和发光颜色从可见到近红外区的跨越，获得了活体小鼠皮下和淋巴结的高性噪比成像。而且，在构筑新型发光分子的同时，我们对其晶体中分子排列进行了系统的分析，辅助理论计算，详细探讨了调控分子排列的有效策略和作用方式，对不同类型聚集态发光材料的开发提供了指导性的分子设计思路。 .这些工作总结在标注了本基金项目号的23篇SCI论文中，包括Angew. Chem. Int. Ed.、Acc. Chem. Res.、Adv. Mater.、Adv. Funct. Mater.、ACS Nano、Adv. Sci.等。在此项目运行期间，培养硕士5名，协助培养博士6名。受邀在国内外学术会议上做邀请报告6次，获授权国家发明专利5项。