《內醯胺和脂肪胺類小分子和聚合物的螢光行為及機理》是依託北京師範大學，由汪輝亮擔任項目負責人的面上項目。
基本介紹
- 中文名：內醯胺和脂肪胺類小分子和聚合物的螢光行為及機理
- 依託單位：北京師範大學
- 項目負責人：汪輝亮
- 項目類別：面上項目
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
傳統有機小分子螢光材料通常為帶苯環的複雜共軛體系，其水溶性、生物相容性較差。近年來，越來越多的僅含有脂肪胺、醯胺、羰基和酯基等非典型性生色團的聚合物被發現在適當條件下也能發射強的螢光。這些發光聚合物在製備和套用方面都表現出更多優勢，因為其化學結構更接近普通高分子，具有良好的親水性、鏈柔性、結構可調性。最近我們發現聚N-乙烯基吡咯烷酮(PVP)也能發射強的螢光，且其水解氧化產物的螢光強度提高近1000倍。初步研究表明很多的脂肪族伯、仲、叔胺甚至季銨鹽類小分子和聚合物在氧化後螢光均會顯著增強。本項目擬研究多種帶內醯胺基元的小分子和聚合物及其水解產物和氧化產物以及胺類化合物及其氧化物的螢光行為，並對這些化合物的化學結構和聚集結構與螢光發射之間的關係進行深入研究，揭示其發光機理。本研究將有助於新型含非典型性生色團螢光材料的開發和實際套用。
結題摘要
近年來，關於非典型發光小分子化合物和聚合物的研究受到越來越多的關注。針對其中的幾個主要重要問題，我們進行了研究並取得了如下主要結果：（1）確認脂肪胺氧化產物中的主要發光物質。一些伯胺或仲胺類小分子或聚合物在氧化後能發出強的螢光，但對胺氧化物的結構都沒有進行深入研究，不清楚何種氧化物是關鍵的螢光生色團。我們發現大部分小分子脂肪胺都發射很微弱的螢光，但是氧化之後便可以發射很強的藍色螢光。其中伯胺和仲胺能被過氧化氫氧化，而叔胺不能被氧化。對正己胺（HA）和N-乙基正丁胺（EBA）的氧化產物進行分離純化和結構表征，證實其氧化產物主要為羥胺和肟。通過對其螢光行為的研究首次確認小分子伯、仲胺的氧化產物中主要的螢光生色團是肟。本研究對於理解胺類化合物的螢光機理具有重要的意義。（2）開發具有紅移發射的非典型螢光聚合物材料。絕大多數非典型螢光小分子或聚合物的螢光發射都在藍光區。我們以馬來酸酐（MAH）、衣康酸酐（ITA）分別與N-乙烯基己內醯胺（NVC）和N-乙烯基吡咯烷酮（NVP）共聚，製備了多種帶內醯胺結構和環酸酐結構的非典型發光聚合物。它們能發出強的黃色、橙紅色和白色螢光。具有白色螢光發射的非典型聚合物材料是第一次報導。製備具有更長波長發射的非典型螢光材料在理論和實際套用上都具有重要的意義。（3）研究聚合物鏈剛柔性對非典型螢光聚合物螢光發射的影響。聚合物鏈之間的強物理相互作用和/或聚合物鏈的剛性分子構象被認為有助於更強的螢光發射。我們通過製備具有更好的鏈柔性的聚衣康酸酐（PITA）及聚（1-辛烯-co-衣康酸酐）（POITA）並測試其螢光行為，證明至少在某些情況下，增加鏈的靈活性有利於增強非傳統發光聚合物的光致發光。（4）還發現或開發了多種小分子或聚合物型非典型螢光材料。
