"点击聚合"制备具有聚集诱导发光特性的功能化聚三唑

"聚集诱导发光"（Aggregation-induced emission, AIE）是指在溶液中不发光或发光微弱的分子在聚集后荧光显著增强的现象。这一现象可为克服传统有机/聚合物发光材料所面临的"聚集荧光猝灭"提供新思路。将AIE活性小分子高分子化则可很好解决器件化过程中仪器设备昂贵和制备工艺复杂等问题。本申请拟在我们前期工作基础上，以AIE活性叠氮/炔为单体采用一价铜和二价钌络合物催化的"点击聚合"分别制备AIE活性的1,4-和1,5-双取代的功能化聚三唑。初步实验结果已证明这一思路的可行性。通过研究催化剂、聚合反应条件等对聚合物结构和性能的影响，优化出一价铜和二价钌催化的"点击聚合"制备AIE活性聚三唑的最佳条件。此外还将研究不同取代方式对聚合物AIE性能的影响并探索材料潜在的应用。本研究不仅可拓展"点击聚合"的应用范围和丰富高分子合成化学，还将得到一类在固态下具有高发光效率的材料。

聚集诱导发光（Aggregation-induced emission, AIE）是指在溶液中不发光或发光微弱的螺旋桨状分子在聚集后荧光显著增强的特殊光物理现象。目前，AIE领域的研究重点是小分子。而其在成膜过程中需要昂贵的加工设备及复杂的制备工艺，不利于制备大面积器件的制备。解决该不利因素的办法之一既是将其高分子化。而高分子化的一个高效反应即为炔和叠氮的点击聚合。.本项目则旨在利用一价铜以及无金属催化的炔和叠氮的点击聚合通过在单体中引入AIE基团制备具有AIE特性的线形和超支化聚三唑。首先，利用含AIE活性的四苯基乙烯（TPE）的多官能炔或叠氮与其共聚单体，在一价铜催化下，通过优化聚合条件，高效制备了可溶的、线形和超支化聚三唑。所得聚合物均表现出了AIE或者聚集荧光增强（aggregation-enhanced emission, AEE）的特性。其聚集体可用于爆炸物的灵敏检测。期间，由于hb-PIIa模型化合物的顺反异构体可通过柱色谱完全分离，所以以它们为研究对象，进一步探讨了AIE的机理，结果证实对含TPE的AIE体系而言，分子内旋转受限而非顺反异构化是其机理。.其次，利用无金属催化的丙炔酸酯衍生物与含TPE的叠氮单体以及活性叠氮与含TPE的双炔单体高效制备了溶解性好的、同样具有AIE/AEE特性的聚三唑，所得聚合物同样可用于爆炸物的灵敏检测。第三，基于我们在炔和叠氮的点击聚合方面的工作，应编辑之邀，分别为Chem. Soc. Rev.、Macromolecules撰写了有关点击聚合的综述和前瞻性文章，其中，AIE活性的聚三唑是其重要组成部分。另外，还以“聚集诱导发光聚合物”为题应邀为Prog. Polym. Sci.撰写了综述。这些论文发表后均受到了较大的关注。.总之，通过本项目的实施，我们不仅建立了新型的无金属催化的点击聚合，而且制备了AIE/AEE活性的线形和超支化聚三唑，为这类聚合物的实用化奠定了良好的基础，也为后续的研究提供了经验和指导。