新型PDI-TPE二元体的合成及其阴/阳离子识别

• 作 者: 何露
• 出 处: 南昌大学
• 发表日期: 2020年02期
• 关键词: 化学传感器 离子识别 苝二酰亚胺 四苯乙烯

苝四羧酸酰亚胺（PDI）具有优良的光、热、化学稳定性,已经广泛运用于太阳能电池,有机发光二极体等方面。目前报道的PDI衍生物多为单个荧光团,基于其他生色团修饰的PDI衍生物的研究比较少。本论文开展了四苯乙烯（TPE）修饰苝四羧酸酰亚胺化合物光谱性质及其金属离子/阴离子识别性质的研究。以苝四甲酸酐为起始原料,合成出了系列含不同间隔基与不同取代位修饰的PDI-TPE二元化合物,详细研究了化合物的光谱性质,及对不同金属离子或阴离子荧光识别能力,并对其作用机理进行了研究,得到一系列有意义的结果,具体内容如下:1.湾位修饰含三唑基PDI-TPE二元体的合成及其金属离子识别。通过点击反应设计合成了一系列以PDI为母核,含三唑间隔基,湾位取代PDI-TPE二元化合物2-1?2-4。这些化合物都有很好的基于PDI荧光发射,同时显示出聚集诱导荧光增强（AIE）效应。有意思的是,化合物2-3和2-4对Hg²⁺表现出很好的荧光响应识别。在THF溶液中,滴加Hg²⁺使受体分子基于PDI的荧光发射减弱,而出现了TPE的荧光发射,并对其机理进行了研究。2.湾位修饰含三唑鎓PDI-TPE二元体F^-识别。在第二章的基础上,中性受体2-1和2-3进行甲基化反应得到两个三唑鎓化合物3-1和3-2。两个受体分子显示出PDI荧光发射,且具有典型的聚集诱导荧光减弱（ACQ）效应。阴离子识别试验表明,含酰胺NH给体及三唑鎓（CH）⁺给体的化合物3-2对F^-有很好的比例型荧光识别能力。其主客体作用机理通过¹H NMR滴定进行研究。3.酰亚胺位修饰含三咪唑基PDI-TPE二元体的合成及其磷酸阴离子识别。合成了一种新的含咪唑（CH）⁺和酰胺NH阴离子结合位点苝二酰亚胺-四苯乙烯二元体4-1,并研究其对阴离子的传感能力。该受体分子具有聚集诱导荧光减弱效应。在乙腈溶液中,其对H₂PO₄^?（Pi）和HP₂O₇^3?（PPi）有很好的荧光猝灭响应。该化合物已成功应用于试纸检测Pi和PPi,也可以区分PPi与水-乙腈混合物溶液中的Pi和其他阴离子。