《短帶共軛齊聚蒽化學氧化合成及超敏螢光感測器》是依託同濟大學，由黃美榮擔任項目負責人的專項基金項目。
基本介紹
- 中文名：短帶共軛齊聚蒽化學氧化合成及超敏螢光感測器
- 項目類別：專項基金項目
- 項目負責人：黃美榮
- 依託單位：同濟大學
中文摘要,結題摘要,
中文摘要
採用易於操作並能夠規模化合成的化學氧化均聚法，以路易斯酸為引發催化體系，在有機介質中將結構規整對稱的蒽單體轉化成富含電子共軛結構的發出螢光性的齊聚蒽。跟蹤反應過程以分析其反應位點，突破文獻報導的交叉偶聯法難以合成聚蒽的障礙，為無明顯反應官能團的蒽單體的均聚探索出新途徑。考察均聚條件對所得齊聚蒽的產率、 鏈結構、超分子結構、導電性、熱性能和螢光性等的影響。研究齊聚蒽與鐵離子的相互作用以及鐵離子對齊聚蒽螢光性的淬滅，為今後研製放大猝滅效應的螢光感測器的開創一個良好新局面。
結題摘要
採用易於批量合成的化學氧化聚合法，在硝基甲烷介質中使用三氯化鐵作氧化劑合成了齊聚蒽，表觀產率最高可達96%。研究了聚合條件如反應溫度、反應時間、單體濃度、氧化劑種類和用量等因素對所得齊聚蒽的產率、鏈結構、分子量以及導電功能和發光功能的影響。鏈結構研究發現蒽單元除了在最活潑的9,10-位發生偶合之外，在1,4,5,8-位和2,3,6,7-位也發生部分偶合，形成具有短帶結構齊聚蒽。 進一步地，研究了所得齊聚蒽的各種性能特別是發光性能。齊聚蒽外觀隨著分子量的升高從棕色變為棕黑色和黑色的精細粒狀粉末。部分溶於NMP、THF， DMF和DMSO，其NMP溶液在365nm的紫外燈照射下均可觀察到藍、藍紫、黃綠和紅棕色等不同波段的螢光。尤其是在氧單比為1/1和 50 ºC的溫和條件下所合成的齊聚蒽，其NMP溶液的螢光強度是同等濃度(均以蒽單元計)的單體蒽的3倍。齊聚蒽的螢光性能夠被缺電子化合物Fe(III)淬滅，而其它金屬離子如鹼金屬離子、鹼土金屬離子、除了Co(II)離子以外的多數過渡金屬離子均不會猝滅其螢光。 相對於電化學氧化聚合，該研究所探索的化學氧化聚合路徑不僅奠定了稠環芳烴聚合物量產的基礎，而且獲得了強發光性的齊聚蒽，提升了發光聚合物的螢光性能。這些研究工作突破了蒽難以通過化學路徑合成的瓶頸，即使是使用精巧的交叉偶聯法也不能合成，為無明顯反應官能團蒽的均聚開闢有效新途徑。該研究在國內外尚未見報導。相關研究成果獲得美國專利授權2項， 在知名國際化學學術刊物上發表相關的論文1篇，撰寫相關研究論文1篇將投寄國際學術刊物。
