聚集诱导发光材料

Org. Lett. 2010, 12, 2274
21
SUCCESS
THANK YOU
2019/10/21
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Fluorescence spectra of 1 (60.0 μM) in PBS buffer solution (2.0 mM, pH )
8.5) in the presence of different amounts of Arg6 peptide (from 0.0 to
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聚集诱导增强发光材料的应用
发光器件
无荧光猝灭，无需掺杂，高荧光发光效率 高热稳定性 (亮度高达55 880 cd/m2)
荧光探针
无荧光猝灭，扩大应用范围 聚集产生荧光强度改变，响应更灵敏和更快速 颠覆了传统荧光探针的工作原理(光诱导电子转 移PET，光诱导分子内电荷转移PICT等), 提供新 的检测可能性。
S. Y. Park, J. Am. Chem. Soc. 2002, 124, 14410-14415 5
140
120
120
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2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008 2009 2010
有关AIE的各年份SCI论文数量
4
Si CH3
聚集诱导发光(AIE)
Aggregation-Induced Emission
B. Z. Tang, et al，Chem. Commun. 2001, 1740-1741
唐本忠
CH3
CN
CN-MBE H3C
朴秀永： 聚集诱导增强发光(AIEE)
Aggregation-Induced Enhanced Emission
13
聚集诱导发光的机理
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分子结构、聚集态结构、粘度、压力、温度和荧光衰减动力 学等结构和外界因素常被用来研究聚集诱导增强发光机理。
荧光强度与丙三醇/甲醇混合 溶液中丙三醇含量关系图
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2、共平面及形成特殊聚集体机理 CN-MBE分子结构中由于二苯基和氰基的位阻效应，在单分子或 稀溶液状态下呈扭曲非平面空间构型，分子内转动耗散激发态 能量而导致在溶液中不发光。而加入不良溶剂或降低温度，纳 米聚集体出现，分子间的相互堆砌压迫使分子空间构型平面化， 形成头尾排列的J-聚集体堆积，强烈发射荧光
10.0 μM); the insets show (1) the photos of the corresponding buffer
solutions of 1 (60.0 μM) in the absence (A) and presence(B) of Arg6
peptide (10.0 μM) under UV light (365 nm) illumination and (2)
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B. Z. Tang, et al. J. Phys. D: Appl. Phys. 43 (2010) 095101
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荧光探针
Illustration of the formation of the heteroaggregate between Arg6 peptide (多肽）and compound 1 (TPE derivative) and the disassembly of the aggregate in the presence of trypsin (胰蛋白酶)
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发光器件
TTPEPy Tg=204 oC
Its ext is 4.95% at 6V, closely approachi the theoretical limit for a singlet OLED
B. Z. Tang, et al. Chem. Commun., 2010, 46, 2221–22
聚集诱导增强发光材料
1
聚集诱导增强发光现象
稀溶液
荧光强
固体薄膜
荧光弱
聚集荧光淬灭 Aggregation quenching
2
发光材料固体薄膜 OLED 器件
在 OLED器件的制备过程中，聚集荧光淬灭似 乎是不可避免的 ???
3
固体状态若能发射强烈荧光?? 有望解决Aggregation quenching这个难题
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O
3、特殊激基二聚体机理
O
S
S
通过量化理论计算，溶液里化合物 分子激基缔合物的形成与单重激发 态辐射跃迁的禁阻，消耗了激发态 能量，造成荧光淬灭。而在聚集态 下，相邻的两个分子在基态通过分 子间OH氢键作用，形成二聚体， 当这个二聚体被激发时，不需位置、 结构的调整，瞬时变成激基缔合物 或复合物，且伴随激基缔合物的非 辐射跃迁消失，促使聚集态荧光发 射增强
variation of the fluorescence intensity at 475 nm vs the concentration
of Arg6.
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化合物对氰离子的响应
1
NC
氰基取代二苯乙烯化合物结构
CH3
8
(3) 四苯乙烯型化合物 四苯乙烯类化学式
9
(４) 二乙烯基蒽型化合物 二乙烯基蒽化学结构式
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(5) 三苯乙烯型化合物
典型的三苯乙烯衍生物的结构.
N
N
二咔唑三苯乙烯分子结构
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(6) 其它小分子化合物
12来自百度文库
聚集诱导增强发光材料机理研究
1、分子内旋转受限（RIR）机理
第一，溶液状态下，外围不同刚性芳香环基团绕着 与核心相连的单、双或三键同步转动，消耗能量， 进而造成激发态能量被耗散，导致荧光发射淬灭； 第二，外围连接基团体积和空间位阻效应过大，从 而决定了无论在溶液还是固体状态下，基团排列相 互扭曲、呈现非平面空间构象，而在形成聚集体时 由于这种扭曲的分子空间结构导致分子间距离较大， 堆砌较为疏松，阻止了π-π堆砌、激基缔合物或 复合物的形成，减少了荧光淬灭的可能性，使得聚 集态下发射强烈的荧光
6
聚集诱导增强发光材料种类
(1) 环状多烯化合物
R R1 R2
a
S S
S S S b
Silole衍生物（a）和四噻吩基噻吩（b）的化学结构
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(2) 氰取代二苯乙烯型化合物
CF3
CN
F3C CF3
N
CN
CF3
CN-MBE
H3C
CN-TFMBE
CN
NC
OC12H25
N
CN
NC
CN
NC
C12H25O
CN