圆偏振发光(CPL)反映的是手性材料激发态的性质,它在三维立体显示、化学传感器、生物成像等领域的潜在应用引起了很多科学家的关注。到目前为止,多种圆偏振发光体系已经被相继报道。众所周知,聚集诱导荧光淬灭(ACQ)现象普遍存在于固态有机发光材料中,这使得传统荧光材料的应用受到了较大限制。因此,开发具有较高荧光量子效率和CPL性质的材料需求迫切,以聚集诱导发光(AIE)分子为基础合成圆偏振发光(CPL)材料有望成为可能的解决方案。此外,基于这种多功能分子设计的基本原理,设计可调控CPL性质的分子体系有着重要意义。本文设计合成了几种具有AIE活性的CPL材料,通过分子修饰及环境改变可有效地调控其CPL信号,并在此基础上进一步研究聚集诱导圆偏振发光(AI-CPL)性质与微结构的关系。主要工作如下:1.以经典AIE活性基团四苯乙烯(TPE)为发光骨架,十八烷基链手性谷氨酸、天冬氨酸衍生物为手性源,通过可形成氢键的脲基基团连接制备了手性有机凝胶剂分子L-Glu-TPE、D-Glu-TPE、L-Asp-TPE,构建可自组装形成手性微结构的有机凝胶体系。以四氢呋喃作为良溶剂,甲苯作为不良溶剂,通过改变不同的溶剂比例,来研究手性微结构的改变对AI-CPL性质的影响。结果表明,化合物在溶液状态下发光很弱,而凝胶状态下其发光强度显著增加,具有显著的AIE活性,并且能够产生聚集诱导的圆二色及圆偏振发光信号。进一步通过扫描电镜对其微结构的观察,表明其微结构的改变与聚集诱导圆偏振发光(AI-CPL)性质有密切关系。2.设计合成了四个具有一个或两个由硫脲基连接手性谷氨酸衍生物侧链的AIE活性TPE衍生物。通过调节化合物的单/双取代基或者化合物在不同比例溶剂中自组装形成的纳米微结构,发现所有的化合物都表现出可调控的聚集诱导的圆二色(AI-CD)及圆偏振发光(AI-CPL)信号。其中,手性单取代对映体化合物(TPE-Glu)表现出镜像的AI-CPL信号,最大丨glum丨值可达0.02。有趣的是,双取代的顺、反异构体与单取代的对映体相比,表现出相反的AI-CPL信号。而顺式和反式异构体(TPE-DGlu)表现出相似的CPL性质,当水分含量大于80%时,其圆偏振发光信号发生翻转。此外,聚集态下微结构的扫描电镜(SEM)图像表明,化合物的AI-CPL性能与其自组装的纳米结构有着内在的联系。3.根据文献报道合成了基于四苯乙烯和手性联萘酚的O-BODIPY结构小分子共轭化合物R/S-BBT,在上述工作基础上,通过简单反应进一步合成了三个化合物R-BBT-1、R-BBT-2、R-BBT-3。通过改变溶剂体系中四氢呋喃和水的比例,我们研究了化合物光学性质的变化,以及光学性质与微结构之间的关系。四个化合物都有明显的聚集诱导发光性质,以及对应的圆二色和圆偏振发光信号。研究发现,R构型的化合物R-BBT在水含量为81%时,产生的聚集诱导CD及CPL信号产生翻转并且强度急剧升高,其不对称因子在640 nm处达到0.09。而对映体化合物S-BBT,以及在不同位置接入烷基链的化合物R-BBT-1、R-BBT-2、R-BBT-3,它们的手性信号在相同条件下并没有明显变化,说明化合物R-BBT在水含量为81%时所表现的优异的手性信号取决于它自身所形成的的微结构。此外,扫描电镜的结果表明,化合物的圆二色及圆偏振发光信号的变化,与其在不同条件下的微结构有密切的关系。