聚集诱导发光材料PPT课件

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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
7
(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
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
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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
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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)
S. Y. Park, J. Am. Chem. Soc. 2002, 124, 14410-14415 5
140
120
120
100
80
60
55
40
20 22 23
20
8
0
2
1
34
2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008 2009 2010
有关AIE的各年份SCI论文数量
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
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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
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化合物对氰离子的响应
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光器件
TTPEPy Tg=204 oC
Its ext is 4.95% at 6V, closely approaching the theoretical limit for a singlet OLED (5
B. Z. Tang, et al. Chem. Commun., 2010, 46, 2221–2223
Org. Lett. 2010, 12, 2274
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2019/10/18
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22
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 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) variation of the fluorescence intensity at 475 nm vs the concentration of Arg6.
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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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。
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
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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