摘要：四苯乙烯是一类具有大共轭体系的化合物，其拥有特别的螺旋桨结构以及 AIE 荧光性质。近些年来，研究人员纷纷将大量的四苯乙烯衍生物应用于众多领域中，比方说生物探针、化学传感以及有机发光二极管等，并且已经取得了许多重大进展。本文以二苯基酮为原料合成四苯乙烯，再由发烟硝酸和醋酸将其进行硝化，得到四硝基四苯乙烯。通过水合肼还原法，将四硝基四苯乙烯还原制备四氨基四苯乙烯，再与三氯三嗪反应制得8-氯-四苯乙烯衍生物，然后与二乙基胺反应合成八（二乙基胺）-四苯乙烯衍生物，并采用核磁、质谱等表征手段分析所得的产物结构。并研究了该化合物与碘的相互作用。

关键词：四苯乙烯；聚集诱导发光；多孔材料；衍生物；合成

Synthesis of eight (diethylamine) -tetrastyrene Derivatives and their interaction with iodine

Abstract：Tetrastyrene is a class of compounds with large (conjugated system), which have special propeller structure and AIE fluorescence properties. In recent years, researchers have applied a large number of tetrastyrene derivatives in many fields, such as biological probes, chemical sensors and organic light emitting diodes, and have made many significant progress. In this paper, tetrastyrene was synthesized from benzophenone, then nitrified by fuming nitric acid and acetic acid to give tetranitrotetrastyrene. Tetraaminotetrastyrene was prepared by reduction of tetranitrotetrastyrene with hydrazine hydrate, and then reacted with trichlorotriazine to produce 8-chloro-tetraphenylethene. Eight (diethylamine-tetrastyrene) derivatives were synthesized by reaction with diethylamine. The structures of the products were characterized by NMR and MS. The interaction between the compound and iodine was studied.

Keyword：tetraphenyl ethylene；Aggregation induced luminescence；cellular material；derivatives；synthesis

目录

1 绪论 1

2 文献综述 2

2.1 四苯乙烯及其衍生物在生物探针中的应用研究 2

2.2 四苯乙烯及其衍生物在孔材料中的应用研究 3

2.2.1 四苯乙烯及其衍生物在共价微孔聚合物中的应用研究 3

2.2.2 四苯乙烯及其衍生物在金属有机共价框架中的应用研究 4

2.3 四苯乙烯及其衍生物在光电领域的应用 5

2.4 四苯乙烯及其衍生物在化学传感中的应用 5

2.4.1 离子检测 5

2.4.2 爆炸物检测 5

2.4.3 pH 值的测定 6

2.4.4 CO2气体检测 6

2.4.5 其他检测 6

2.5 四苯乙烯及其衍生物在其他领域的应用 6

3 实验部分 8

3.1 实验试剂与仪器 8

3.2 八（二乙基胺）-四苯乙烯衍生物的合成 8

3.2.1 亲核取代法合成四苯乙烯 8

3.2.2 四硝基四苯乙烯的合成 9

3.2.3 四氨基四苯乙烯的合成 10

3.2.4 8-氯-四苯乙烯衍生物的合成 10

3.2.5 八（二乙基胺）-四苯乙烯衍生物的合成 11

4 实验结果与讨论 12

4.1 实验过程中的影响因素 12

4.1.1 影响四苯乙烯合成实验中的因素 12

4.1.2 影响四硝基四苯乙烯合成实验中的因素 13

4.1.3 影响四氨基四苯乙烯合成实验中的因素 14

4.1.4 影响8-氯-四苯乙烯衍生物合成实验中的因素 14

4.1.5 影响八（二乙基胺）-四苯乙烯衍生物合成实验中的因素 14

4.2 反应产物的结构讨论析 15

4.2.1 8-氯-四苯乙烯衍生物的核磁、质谱图的分析 15

4.2.2 八（二乙基胺）-四苯乙烯衍生物的核磁谱图的分析 17

4.2.3 八（二乙基胺）-四苯乙烯衍生物与与碘反应的核磁谱图的分析 18

5. 结论 20

6. 实验体会 21

7. 致谢 23

8. 参考文献 24

1. 绪论

四苯乙烯的结构中存在苯环和含碳双键。因此，其表现出特殊的光物理[1]和氧化还原性质[2]。四苯乙烯(Tetraphenylthene, TPE)的尺寸较大，并且具有螺旋桨形状的特别结构，是种非常典型的 AIE 类材料。因为其结构比较简单、合成简便、容易功能化、AIE 性质较为明显等优点，目前在 AIE 研究中是用得最多的分子之一。四苯乙烯还具备非常高的化学稳定性等特点，与硅杂环戊二烯相比，不会发生开环反应。此外，在材料科学领域， TPE 通常作为新型柱状液晶[3]和分子开关[4,5]。由于四苯乙烯分子的结构非常对称，且拥有一种比较特别的螺旋桨形状，又存在空间位阻，所以其边上的四个苯环结构不处于同一个平面上。四苯乙烯因其结构非常的特别，常常被许多研究人员在共价微孔聚合物及金属有机框架等方面加以应用。目前，鉴于许多的 TPE 衍生物都表现出很多的优良的特性，如生物相容性好、耐光性好以及选择性高，因而被纷纷应用于多种领域。例如，细胞成像[6]、药物释放[7]、细菌检测[8]。因此， TPE 衍生物被应用于荧光传感、光电材料、医药等方面，并且已经取得了许多重大进展。其中: (1)在化学传感领域中，众多荧光探针因选择性非常高以及检测限很低，使其在离子、二氧化碳气体检测等方面被加以广泛应用； (2)在生物传感方面，许多可以与 DNA 等生物类分子作用的荧光探针，可以对当中有些物质在其体内的含量实行实时监控。另外，还将其可以运用在生物成像、药物释放等医学检测中，这对医疗诊断与治疗来说也意义重大；(3)在光电功能材料中，因其发光效率相当高，可以选择将它为所需的发光层，并且以此获得的器件具有很好的发光性能。