基于三蝶烯结构共轭聚合物的合成及其在离子传感中的应用

Using triptycene derived molecules as building blocks, design and synthesize several novel fluorescence conjugated polymers with specific structures and properties by Sonogashira coupling reaction. Investigate the chemical and physical characteristic of these novel fluorescence conjugated polymers in film state which was prepared by spin coating and casting methods, study the ions sensing properties of conjugated polymers in film state, based on the weak interactions (including hydrogen bonding, coordination and host-guest interactions) between triptycene derivatives and guests. Investigate the ion sensing properties of conjugated polymers in gel state. The study of this project will not only open a new avenues for the development of fluorescence conjugated polymer sensors, but also be of great significance for the development of supramolecular chemistry and triptycene chemistry.

本项目拟以三蝶烯衍生物为分子基块，通过Sonogashira偶联反应的方法，设计合成几种具有特殊结构和功能的新型荧光共轭聚合物。对于新型荧光共轭聚合物以旋涂、浇铸等方法直接制成大面积薄膜的结构及其物理化学性质予以研究，同时基于三蝶烯衍生物与被检测物之间的弱相互作用（包括氢键、配位与主客体相互作用），探索薄膜状态下荧光共轭聚合物对离子的传感性能。研究新型荧光共轭聚合物在凝胶状态下对离子的传感性能。本项目的研究工作不仅能为荧光共轭聚合物传感器的发展开辟新途径，而且对于超分子化学以及三蝶烯化学的研究和发展也都将有着重要的意义。

智能材料，是一种能感知外部刺激，能够判断并适当处理且本身可执行的新型功能材料。本项目基于三蝶烯独特的三维刚性结构，合成了一系列荧光共轭小分子并研究了不同取代基对三蝶烯荧光共轭小分子的紫外吸收以及荧光光谱的影响，构筑了一种对热、酸碱以及钾离子具有可逆的刺激响应性并具有自修复性能的水凝胶，发展了一类具有高离子传导活性的自组装离子通道。我们相信研究结果有利于拓展蝶烯结构单元在材料化学、生物化学等领域的应用。