四苯乙烯基簇基发光共价有机框架的合成及表征文献综述

发光共价有机框架的研究进展

摘要：共价有机骨架( COFs)是一种新型的有机多孔材料，其组成方式为由有机小分子单体通过强共价键相互连接而成。其不仅具其他有机多孔材料的优良性能，还具有其独特的性质，如晶型结构规整、孔道开放且大小均一，故有广阔的发展前景与应用价值；聚集诱导发光现象指化合物在固态或聚集状态下发出强烈荧光的现象，其为解决传统化合物的聚集淬灭提供了新的研究方向。四苯乙烯（TPE）是最早被报道的AIE分子之一，也是被研究和应用最多的分子，基于四苯乙烯合成了十分丰富的衍生物体系，以四苯乙烯及衍生物作为发光有机骨架有机发光体是一个很好的选择。

关键词：共价有机框架 ； 聚集诱导发光 ； 四苯乙烯

一、文献综述

1.聚集诱导发光现象的发现与应用

光是世界上最重要的能源之一，也是万物赖以生存的基础。从古至今，无数学者孜孜不倦地探索着关于光的科学。

目前，科学家对于有机发光材料的应用研究尚处于攻克阶段。令科学家困扰的是，许多有机分子由于其平面共轭结构使其在稀溶液中发光很强，但在高浓度溶液或聚集状态下，荧光会减弱甚至消失。这是聚集导致猝灭荧光现象（ACQ）。尽管人们采用各种物理、化学、工程的手段来修饰分子，降低分子间的聚集，但效果并不理想，并且常常使原本优异的光学性能大打折扣。从物理化学的角度来说，有机化合物在固态下的聚集行为是自发过程，通过修饰分子来抑制分子间的聚集并不能有效解决聚集猝灭现象。

2001年，唐本忠院士课题组在偶然间发现某些物质在高浓度溶液或聚集的状态下，会发出强烈的荧光^[1]。唐本忠院士据此提出了聚集诱导发光现象（AIE），并提出分子内运动受限机理模型对其解释。目前此模型已获得广泛认可。

四苯乙烯（TPE）是最早被报道的 AIE 分子之一，也是被研究和应用最多的分子，基于四苯乙烯合成了十分丰富的衍生物体系。四苯乙烯具有传统的螺旋桨状结构（乙烯C=C 相当于一个转动的中心，四个苯环就相当于旋转的转子），空间位阻使外围的苯环高度扭曲使分子平面性差，在溶液条件下，四个苯环可以围绕乙烯（C=C）平面自由地转动，分子激发态能量通过苯环的转动消耗，荧光辐射跃迁回到基态不发光。而在固态或聚集状态时，分子扭曲的构型使其不易形成pi;-pi;堆积并相互作用，同时固态分子内苯环的转动被抑制，激发态能量以荧光的形式表现^[4]。四苯乙烯及其衍生物在聚集状态时能发出很强的蓝色荧光，由于其有高的荧光量子产率，简单的合成步骤，因此以四苯乙烯及衍生物作为发光有机框架是一个很好的选择。