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聚集诱导发光(aggregation-induced emission,AIE)化合物凭借其独特的光物理性质,在生物标记、光化学传感、有机发光二极管(organic light emitting diodes,OLEDs)等领域展现出广阔的应用前景。然而,相比于溶液中发射强荧光但聚集时荧光猝灭(aggregation-caused quenching,ACQ)的化合物,目前具有高发光量子产率的AIE分子种类较少。同时由于合成过程复杂、结构不稳定、发光颜色单一等问题,使AIE分子的实际应用范围受到限制。因此设计合成新型具有高发光量子产率且发光波长可调的AIE分子成为了当前研究的热点。本论文基于邻碳硼烷和1,3,5-三苯基-2-吡唑啉(1,3,5-triaryl-2-pyrazolines,TPP)及其衍生物,设计合成出一系列具有D-A、D-A-D结构的AIE分子,通过对其光物理性质进行测试,研究此类化合物的发光机理,并对该类AIE化合物在酸蒸气检测方面的应用进行了初步探究。具体研究内容如下:1、设计合成了四种具有D-A结构的1,3,5-三苯基-2-吡唑啉-碳硼烷化合物ST-1,ST-2,ST-3和ST-4。通过紫外吸收光谱、荧光发射光谱、荧光寿命、荧光量子产率测试对其基本光物理性质进行表征,结果显示该类化合物在聚集态或固态下显示双发射荧光性能,短波长处的荧光发射峰归属为局部激发态(locally excited,LE)态发光峰,长波长处荧光发射峰为分子内电荷转移(intramolecular charge transfer,ICT)发光峰。利用溶剂化效应实验、DFT理论计算、电化学测试分析化合物发光机理,主要是邻碳硼烷分子的旋转与邻碳硼烷分子内C_c-C_c键的振动受限。2、通过双取代反应设计合成了四种具有D-A-D结构的1,2-二(1,3,5-三苯基-2-吡唑啉)-碳硼烷化合物CT-1,CT-2,CT-3和CT-4。研究结果显示这四种化合物均具有AIE性能及较高的发光量子产率。体系中不同的吸、给电子取代基对化合物的发光性能有明显的影响,实现了发光波长从596到638 nm的调控。由溶剂化效应实验、荧光寿命测试、单晶结构分析、DFT理论计算、电化学测试结果分析可知,四种分子的发光归属为ICT发光。AIE机理主要是分子运动受限、碳硼烷中C_c-C_c键的振动受限,以及邻碳硼烷分子的球形结构和部分扭转的TPP分子阻碍了化合物的分子紧密堆积,抑制了?-?间相互作用。3、通过简单的浸渍法制备了含化合物CT-1,CT-2,CT-3和CT-4的荧光检测试纸,实验结果显示化合物与酸蒸气作用,能猝灭化合物荧光。其中三氟乙酸蒸气能完全猝灭化合物荧光,响应时间短,荧光猝灭效率接近100%。碱蒸气能在一定程度上恢复化合物荧光,通过化合物荧光“开”和“关”,实现荧光开关之间的可逆转换。