齊聚對(duì)苯撐乙烯類凝膠劑的合成及其熒光傳感有機(jī)胺和酸性氣體的研究

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1、分類號(hào)：O62單位代碼：10183研究生學(xué)號(hào)：2013332118密級(jí)：公開(kāi)吉林大學(xué)碩士學(xué)位論文（學(xué)術(shù)學(xué)位）齊聚對(duì)苯撐乙烯類凝膠劑的合成及其熒光傳感有機(jī)胺和酸性氣體的研究Oligo(p-phenylenevinylene)derivativesasorganogelatorandtheirgelsasfluorescentsensorsfororganicamineandacidvapors作者姓名：姚博奇專業(yè)：有機(jī)化學(xué)研究方向：有機(jī)功能軟材料指導(dǎo)教師：薛鵬沖培養(yǎng)單位：化學(xué)學(xué)院2016年6月齊聚對(duì)苯撐乙烯類凝膠劑的合成及其熒光傳感有機(jī)胺和酸性氣體的研究Oligo(p-phenylen

2、evinylene)derivativesasorganogelatorandtheirgelsasfluorescentsensorsfororganicamineandacidvapors作者姓名：姚博奇專業(yè)名稱：有機(jī)化學(xué)指導(dǎo)教師：薛鵬沖學(xué)位類別：理學(xué)碩士答辯日期：2016年5月29日未經(jīng)本論文作者的書(shū)面授權(quán)，依法收存和保管本論文書(shū)面版本、電子版本的任何單位和個(gè)人巧不得對(duì)本論文，的全部或部分內(nèi)容進(jìn)行任何形式的復(fù)制、修改、發(fā)行、出租、改編等有礙作者著作權(quán)的商業(yè)性使用〔但純學(xué)術(shù)性使用不在此限）。否則。，應(yīng)承擔(dān)侵權(quán)的法律責(zé)任吉林大學(xué)博壬（或碩±）學(xué)位論文原創(chuàng)性聲明

3、本人鄭重聲明：所呈交學(xué)位論文，是本人在指導(dǎo)教師的指導(dǎo)下，獨(dú)立進(jìn)行研巧工作所取得的成果。除文中己經(jīng)注明引用的內(nèi)容外，本論文不包含任何其他個(gè)人或集體己經(jīng)發(fā)表或撰寫(xiě)過(guò)的作品成果。對(duì)本文的研究做出重要貢獻(xiàn)的個(gè)人和集體，均己在文中明確方式標(biāo)明。本人完全意識(shí)到本聲明的法律結(jié)果由本人承擔(dān)。學(xué)位論文作者簽名：＾曰期：年ｆ月曰中文摘要齊聚對(duì)苯撐乙烯類凝膠劑的合成及其熒光傳感有機(jī)胺和酸性氣體的研究由于高敏感性和良好的選擇性，熒光凝膠傳感器近年來(lái)取得了快速的發(fā)展。與一般報(bào)道的傳感器不同，基于納米自組裝結(jié)構(gòu)的凝膠傳感器性能更加優(yōu)異，這是因?yàn)榧{米自組裝體具有大的表面積和合理的孔

4、隙，從而使得所要測(cè)試的目標(biāo)分子可以更為有效地與傳感器分子接觸并擴(kuò)散到傳感器內(nèi)部。熒光凝膠傳感器基于發(fā)光凝膠，所以小分子凝膠劑必須具有熒光活性。一般情況下，我們會(huì)引入一個(gè)特定功能的官能團(tuán)來(lái)實(shí)現(xiàn)強(qiáng)的熒光發(fā)射。通過(guò)在凝膠劑分子中引入不同的熒光基團(tuán)，我們可以得到具有各種應(yīng)用價(jià)值的熒光凝膠傳感器。在本論文中，我們的主要目的在于構(gòu)建對(duì)有機(jī)胺和揮發(fā)性酸蒸氣有響應(yīng)性質(zhì)的小分子熒光凝膠。為此我們?cè)O(shè)計(jì)并合成了兩個(gè)含苯撐乙烯發(fā)光基團(tuán)的L-苯丙氨酸類小分子有機(jī)凝膠劑，研究它們?cè)谀z相中的自組裝行為以及在薄膜態(tài)對(duì)有機(jī)胺和酸蒸氣的熒光傳感性質(zhì)。取得的創(chuàng)新性研究成果如下：1：為了獲得較低HOMO（HighestO

5、ccupiedMolecularOrbital，最高已占分子軌道）能級(jí)和在聚集態(tài)時(shí)具有強(qiáng)熒光，兩個(gè)氰基被引入到齊聚對(duì)苯撐乙烯發(fā)光團(tuán)中。為了使分子能凝膠化溶劑，我們將十二烷基苯丙酰胺與雙氰基苯撐乙烯發(fā)光團(tuán)連接起來(lái)合成了化合物C12PhPDCP。測(cè)試了它的凝膠化能力，以及在凝膠相中的自組裝性質(zhì)。我們發(fā)現(xiàn)，該凝膠劑在凝膠相中可以自組裝形成一維納米纖維，并且在形成凝膠時(shí)體系的熒光并沒(méi)有被淬滅。研究發(fā)現(xiàn)，C12PhPDCP形成的凝膠薄膜的熒光可以被低濃度的芳香胺（苯胺、N-甲基苯胺和N,N-二甲基苯胺）氣體淬滅，并且對(duì)三種芳香胺的檢測(cè)限低于21ppb。另外，此凝膠薄膜的熒光可以被脂肪胺淬滅，但

6、是所需的脂肪胺氣體濃度很高，凝膠薄膜對(duì)脂肪胺表現(xiàn)出很差的響應(yīng)。研究結(jié)果顯示這是因?yàn)镃12PhPDCP的HOMO能級(jí)比苯胺的HOMO能級(jí)低，但比脂肪胺的高，從而凝膠劑分子的熒光可以通過(guò)PET過(guò)程（photoinducedelectrontransfer,光誘導(dǎo)電子轉(zhuǎn)移）被芳香胺分子淬滅。2：為了使凝膠同時(shí)對(duì)有機(jī)胺和揮發(fā)性酸有響應(yīng)，氰基和苯并噁唑被同時(shí)引入到熒光團(tuán)，并且由苯丙氨酰胺和熒光團(tuán)組成的C12PhBPCP被合成。首先，該I凝膠劑的光物理性質(zhì)和在凝膠相中的自組裝性質(zhì)被研究。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，C12PhBPCP可以凝膠化一些有機(jī)溶劑，并且形成一維納米纖維。紫外-可見(jiàn)吸收光譜顯示，凝膠化過(guò)程中

7、形成了H聚集體，表明在發(fā)色團(tuán)之間有較強(qiáng)的激子耦合。同時(shí)，由于氰基抑制了組裝過(guò)程中的熒光淬滅，凝膠劑在凝膠相和干凝膠薄膜態(tài)都可以發(fā)射很強(qiáng)的綠色熒光。研究發(fā)現(xiàn)，由于干凝膠薄膜具有很大的比表面積和放大的熒光淬滅效果，此凝膠薄膜對(duì)揮發(fā)性酸和有機(jī)胺氣體可以實(shí)現(xiàn)很低的檢測(cè)限，同時(shí)具有很快的響應(yīng)速度。該凝膠劑實(shí)現(xiàn)了揮發(fā)性酸和有機(jī)胺的雙響應(yīng)。關(guān)鍵詞：齊聚對(duì)苯撐乙烯、苯丙氨酰胺、凝膠劑、自組裝、熒光傳感、有機(jī)胺、酸蒸氣IIAbstractOligo(p-phenylenev