Page 155 - 《精细化工》2023年第6期

第 6 期 宋忠明，等: 聚集诱导发光 3-溴-5-吡唑甲酰胺类蓝光材料的潜指纹识别应用 ·1305·

合物 1 进行荧光发射光谱测试，结果如图 2 所示。
由图 2 可知，化合物 1 的荧光发射峰主要分布在
380~660 nm。化合物 1 在正己烷、甲苯、DCM、THF
中的最大荧光发射峰分别为 469、527、557、562 nm。
从极性最小的正己烷到极性较大的 THF，化合物 1
最大荧光发射峰发生 93 nm 的红移，表明化合物 1
存在较强的溶剂化效应，分子具有强 ICT 特征。此
外，化合物 1 在极性较小的正己烷和甲苯中表现出
较宽的发射峰，而在极性较大的 DCM 和 THF 中发
射峰较窄，可能是化合物 1 与溶剂分子的相互作用
图 3 化合物 1 在 MeCN-H 2 O（水的体积分数 0~90%，c =
力不同所致。 1.0×10 mol/L）溶液中的荧光发射光谱（a）；
–5
MeCN-H 2 O 溶液中，水的体积分数（0~90%）不同
时，化合物 1 的最大荧光发射强度变化（I/I 0 表示
化合物 1 的 MeCN-H 2 O 溶液与其的 MeCN 溶液的
荧光发射强度之比）（b）
Fig. 3 Emission spectra of compound 1 in MeCN-H 2 O
mixture with different water volume fractions
–5
(0~90%, c=1.0×10 mol/L)(a); Change of maximum
emission intensity of compound 1 solution with
different water fractions (0~90%) (I/I 0 represents
the ratio of emission intensity of MeCN-H 2 O solution
of compound 1 to its MeCN solution) (b)

一方面，溶液的发光强度变化说明化合物 1 具
图 2 化合物 1 在不同溶剂中的归一化荧光发射光谱
Fig. 2 Normalized emission spectra of compound 1 in 有 AIE 性质；另一方面，荧光发射光谱红移是由于
different solvents 水分子的加入导致溶剂的极性增大，促进 ICT 发生。
当水的体积分数增加到 90%时，溶液的荧光发射强
2.3 聚集诱导发光 度略微降低且蓝移，主要是由于化合物 1 分子在溶
为了进一步探索化合物 1 溶液聚集状态的发光 液中发生了聚集，产生部分光散射，形成非辐射跃
性质，对化合物 1 在 MeCN-H 2 O 混合溶剂中的聚集 迁，最大荧光发射波长发生略微的蓝移，表明聚集
诱导发光行为进行了探索，结果如图 3a、b 所示。 状态下分子结构发生扭转，影响 ICT [19-20] 。
由图 3a、b 可知，在 MeCN-H 2 O 混合溶剂中，水的 此外，当水的体积分数增加到 80%~90%时，在
体积分数为 0~10%时，化合物 1 的最大荧光发射峰 发射波长为 450~500 nm 内有新的、强度较低的荧光
位于 360 nm，在 406 nm 附近存在一个发射峰，此 发射峰出现，可能是由于溶质分子发生聚集形成激基缔
时溶液的荧光发射比较微弱；随着水的体积分数不 合物所致 。
[21]
断增加，荧光发射峰的强度不断增强。值得注意的 2.4 溶液纳米聚集粒径分析
是，与水的体积分数为 0 相比，在水体积分数为 80% 为了进一步揭示在聚集状态下化合物 1 的 AIE
时，溶液的荧光强度增加近 4 倍，荧光发射强度达 性质和纳米聚集颗粒粒径之间的关系，用动态光散
到最大值，同时最大荧光发射峰红移至 371 nm。 射光谱测试了化合物 1 所在的溶液纳米聚集颗粒的
粒径大小，结果如图 4 所示。图 4a 显示，化合物 1

在水的体积分数为 80%的 MeCN-H 2 O 混合溶剂中的
纳米颗粒平均粒径约为 177 nm，与图 4b 化合物 1
在水的体积分数为 90%的混合溶剂中的平均粒径
（250 nm）相比要小得多。当水的体积分数增加到
90%时，溶液的荧光发射强度会降低，表明化合物 1
的 AIE 性质与其溶液中纳米聚集颗粒的粒径大小有
关，即粒径越大，聚集诱导荧光发射强度则越低。
这可能是因为溶液发光强度受到纳米聚集颗粒光散
射效应的影响所致。