[发明专利]一种聚集诱导发光及机械致增强发光材料及制备方法

说明书

本发明提供了一种聚集诱导发光及机械致增强发光材料及制备方法，包括以下步骤：1)在氮气保护下将9，10‑菲醌、对氨基苯乙腈、醋酸铵和芳香醛在醋酸溶液中回流，冷却到室温，然后倒入搅拌的甲醇中过滤得到粗产品，纯化得到乳白色固体粉末；2)将乳白色固体粉末与三苯胺醛在叔丁醇钾的催化下，在无水乙醇中回流进行Knoevenagel缩合反应，得到聚集诱导发光及机械致增强发光材料。本发明合成方法简单，产率较高，纯化简单，制备的化合物既具有聚集诱导发光且光谱发生不寻常蓝移的性能，又具有机械致增强发光性能，因此本发明在荧光传感检测、光学信息存储、可逆书写媒介及防伪领域都有着潜在的应用价值。

技术领域

本发明属于智能荧光材料技术领域，具体涉及一种聚集诱导发光及机械致增强发光材料及制备方法。

背景技术

有机发光材料在实际应用中常以聚集态(纳米聚集体、薄膜、固态)形式存在，而传统的大多数有机发光材料在溶液状态下具有较强的荧光，而在聚集态时往往因为分子间较强的的π-π堆积作用导致荧光减弱甚至猝灭，这在很大程度上限制了这些材料的应用，因此设计、合成在聚集状态荧光增强的化合物具有深远的意义。2001年，唐本忠等发现噻咯衍生物在稀溶液状态时几乎不发光，但在聚集状态时发出较强荧光，因此提出了聚集诱导发光(Aggregation Induced Emission,AIE)这个概念，引起了科学界的极大关注，随之各种各样的AIE发光材料被设计，合成并应用在光电器件、生物成像/传感等领域。

从目前报道的聚集诱导发光(AIE)材料分子，如螺旋桨状的硅氧烷/四苯基烯衍生物、具有扭曲结构的氰基二苯烯衍生物、氢键类发光化合物等的结构可以看出，聚集发光材料本身共轭性并不强，其堆积模式往往处于亚稳的松散状态，因此其堆积模式容易在外界作用力下发生改变，从而改变分子间的作用力，进一步调节荧光发射强度或者荧光发射光谱的位移，即体现出机械致变色性能。近年来，机械致变色材料在荧光传感检测、光学信息存储、可逆书写媒介及防伪领域都有着潜在的应用价值而受到了越来越多的关注。

在众多报道的机械致变色材料中，turn-on模型的机械致变色材料尤为备受关注，因为研磨刺激之后发光模式由“off”转为“on”，不仅提供了一个双重模式的开关系统，而且能够避免传统的研磨之后发光淬灭所致的错误信号。然而，目前报道的大多数机械致变色材料大多局限于研磨或压力等机械刺激前后发光颜色的转变而不是发光强度的突跃性增强，反之在机械刺激后由于分子间发生聚集导致荧光淬灭，从而呈现“turn-off”模型。因此，发展在机械力刺激下具有“turn-on”模型且发光强度显著增加的发光材料仍然是一种挑战。

菲并咪唑类化合物具有较大的刚性平面骨架﹑良好的热稳定性及较高的荧光量子效率，同时具有合成简单﹑产率高﹑提纯容易等众多优点，因此受到人们的广泛关注。基于菲并咪唑类化合物结构的易修饰性能，将扭曲结构的四苯乙烯(TPE)，氰基苯乙烯，三苯胺(TPA)引入其骨架中合成了几种既具有聚集诱导发光性能又具有机械制变色性能的扭曲结构的菲并咪唑衍生物。但是，目前报道的大多数合成的化合物他们在机械力刺激下仅仅表现出发光颜色的转变且聚集诱导发光增强并且聚集态发光跟之前类似的正常的红移性能。

发明内容

本发明的目的为了解决现有菲并咪唑类化合物在机械力刺激下多数表现出发光颜色的转变且聚集诱导发光增强并且聚集态发光跟之前类似的正常的红移性能的技术问题，提供一种聚集诱导发光及机械致增强发光材料。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案为：

一种聚集诱导发光及机械致增强发光材料，结构通式为：

本发明在刚性平面好﹑热稳定性好及荧光量子效率较高的菲并咪唑结构上引入具有扭曲结构的三苯胺氰基苯乙烯，并且在咪唑2位上分别连接5-溴噻吩、噻吩、溴化苯、苯环四个不同的取代基，研究不同的取代基对其聚集诱导发光及机械致增强发光性能的影响。