[发明专利]一种组装调控荧光增强聚集诱导发光材料、微纳米球及制备方法与应用

说明书

本发明公开了一种组装调控荧光增强聚集诱导发光材料、微纳米球及制备方法与应用。所述发光材料分子式为式I。本发明的材料结构稳定，具有聚集诱导发光及力致变色性能，发光性能良好，粉末状态荧光量子产率可达45.5％，研磨后粉末荧光量子产率可达65.6％；采用蒸发溶剂和不良溶剂中聚集法，可将发光材料通过自组装制备成不同尺寸的微纳米球，纳米尺度的球状组装体荧光量子产率可达85.3％；本发明的聚集诱导发光材料合成制备方法操作简单，反应条件温和，产率高；本发明的聚集诱导发光材料及组装微纳米球不溶于水和大多数有机溶剂，荧光效率高，并具有力致变色性能，可用于防伪、实时监测压力变化，生物荧光探针以及生物成像等领域。

技术领域

本发明属于有机光电技术领域，具体涉及一种组装调控荧光增强聚集诱导发光材料、微纳米球及制备方法与应用。

背景技术

荧光材料在有机发光二极管，有机固体激光器，生物活体细胞标记，防伪以及荧光传感器等领域已经表现出非常重要的地位。但是目前大多数荧光材料都存在着一个的问题：其于溶液中发光性能很好，但在聚集状态时荧光效率急剧下降，也就是说发生了荧光淬灭。而在实际应用中，很多都需要固体或薄膜状态下的荧光体，限制了该类荧光物质的实际应用。聚集诱导发光材料为荧光物质的应用开辟了新的途径。

众所周知，分子中引入卤素重原子会引起分子的荧光淬灭，但同时重原子效应能够提升偶极子从基态到三线激发态的系间窜越，从而增强磷光。目前基于重原子效应制备室温磷光材料的工作很多，将卤素重原子引入到聚集诱导发光基元以增强分子的荧光性能少见报道。目前为止，Wang和Chen等分别报道将溴引入到烯胺酮衍生物和方酸菁染料中，发现由于重原子效应，使两种材料的晶体或粉末荧光量子产率提升，但未超过50％(Adv.Optical Mater.2019,7,1801719；Chem.Eur.J.2019,25,469)，低荧光量子产率直接限制了该类材料的应用。因此，亟待开发重原子效应能够显著提升聚集诱导发光效率的新材料及其制备方法，从而使高灵敏度的在线传感检测更加容易。

发明内容

本发明的目的在于提供一种组装调控荧光增强聚集诱导发光材料、微纳米球及制备方法。本发明的材料结构稳定，在晶态/微晶态及组装体具有很好的发光性能，其荧光量子效率高。本发明的发光材料合成过程简单，反应条件温和，产率较高，容易培养获得单晶。另外，本发明的材料具有力致增强发光和变色性能。

本发明的另一个目的是提供上述具有组装诱导发光材料的应用。所述具有组装诱导发光性质的发光材料在化学传感、生物荧光探针、光电领域及生物成像领域的应用。所述具有聚集诱导发光性质的发光材料力致发光特性还可以在无损探测压力、实时检测压力变化、结构破坏检测、显示、照明、防伪等领域的应用。“组装诱导发光”材料具有制备成本低、光稳定强、长效追踪效果好等优点。

本发明的目的通过下述方案实现：

一种组装调控荧光增强聚集诱导发光材料，所述组装调控荧光增强聚集诱导发光材料为1,1,2,2-四-([1,1'-联苯]-4-基)乙烯衍生物，其分子式为式I：

优选的，所述组装调控荧光增强聚集诱导发光材料为晶态或微晶态，其组装体为微纳米球。

优选的，所述组装调控荧光增强聚集诱导发光材料其光致发光范围400-650nm，其组装体微球光致发光范围400-720nm。

优选的，所述式I的化合物，其晶体空间群为P

上述组装调控荧光增强聚集诱导发光材料的制备方法如下：

所述式I的化合物，采用如下合成路线制得：

包括以下步骤：