新型固態熒光增強的萘酰亞胺衍生物的合成與發光行為

李素婉, 曾 躍, 夏 炎, 李 曼, 陳茂文, 張燈青*

(1. 東華大學 化學化工與生物工程學院,上海 201620; 2. 上海市建平中學,上海 200135)

熒光材料由于其多功能性、高靈敏性和刺激響應性等特性,在熒光探針[1]、發光二極管[2]、生物成像和藥物輸送[3]等領域應用廣泛。萘酰亞胺是用途最廣泛的熒光團之一[4],這類化合物是典型的電子供體-π-電子受體(D-π-A)型熒光染料,其芳香核和N-酰亞胺位點可以通過簡單且成本低廉的方式進行修飾[5]。例如在1,8-萘酰亞胺的4-位引入給電子基團后,其衍生物的共軛體系將發生改變形成分子內的推-拉電子的電荷轉移,這種形式的共軛體系分子具有吸收系數高、斯托克斯位移大、熒光量子產率高、光穩定性強和易修飾等特點[6-7],此外還具有給電子官能團(donor, D)和吸電子官能團(acceptor, A)的D-A型萘酰亞胺及其衍生物在激發時伴隨著分子內電荷轉移(CT)，從取代基到吸電子二甲酰亞胺基團的電子轉移的特征[8]。

在過去的幾十年中,研究人員已發展了一系列萘酰亞胺功能化的熒光探針[9-11]。然而萘酰亞胺會形成π-π堆積聚集體,導致熒光淬滅,固態熒光微弱或不發光,在一定程度上限制了其應用。自唐本忠[12]提出聚集誘導發光效應以來,研究人員通過共價修飾或者配位驅動自組裝等方式在ACQ核心周圍結合AIE單元實現了從ACQ分子向AIE分子的轉化[13-15],雖然這會導致分子在溶液中熒光減弱甚至消失,然而當萘酰亞胺4-位引入強的給電子基團時可以增強化合物在低極性溶劑中的發射且取代基與萘酰亞胺部分以單鍵連接時,分子可以自由旋轉形成扭曲的分子內電荷轉移現象(TICT),固態TICT的抑制可以增強熒光發射[16]。……