聚集诱导发光之簇发光

本书为“聚集诱导发光丛书”之一。不同于显著大π发光体系，非典型簇发光化合物体系将为发光材料，特别是有机发光材料提供新的内涵，将为聚集诱导发光（AIE）研究提供新的增长方向，将启发人们更加重视聚集态（凝聚态）光物理性质的探索。全书总结了具有AIE特性的簇发光体系的近期新研究进展，阐述了不同类型的AIE型簇发光化合物，包括有机非典型发光化合物簇、金属簇及典型-非典型复合簇，从结构、合成方法、一般性质、发光机理与应用等方面展开论述，并从光物理性质角度阐述了聚合物效应及典型-非典型体系的簇效应，最后对这一领域的未来发展进行了展望。

第1章绪论1
1.1发光概念和历史1
1.1.1发光的基础概念1
1.1.2发光（冷光）的研究历史4
1.2有机发光化合物概述17
1.2.1有机发光化合物的分类18
1.2.2传统ACQ型有机发光化合物18
1.2.3新型聚集诱导发光化合物19
1.2.4非典型发光化合物22
1.2.5纯有机室温磷光化合物23
参考文献25
第2章发光化合物的光物理基础33
2.1光致发光相关的基本概念33
2.1.1分子轨道和电子跃迁33
2.1.2电子激发态35
2.1.3激发态的衰减37
2.1.4Jablonski能级图39
2.2分子内光物理过程及其相关理论39
2.2.1光致发光分子吸收与发射的相关理论40
2.2.2非辐射衰变过程46
2.2.3荧光49
2.2.4磷光55
参考文献60
第3章非典型发光化合物的簇聚诱导发光63
3.1非典型发光化合物简介63
3.2簇聚诱导发光机理65
3.2.1簇聚诱导发光机理简介65
3.2.2小分子的簇聚诱导发光现象71
3.2.3通过簇聚诱导发光机理设计高性能非典型发光化合物73
3.3非典型发光化合物的一般光物理性质75
3.3.1浓度增强发光75
3.3.2聚集诱导发光性质77
3.3.3（室温）磷光发射78
3.3.4发射的激发波长依赖性79
3.4不同类型的非典型发光化合物81
3.4.1非芳香天然产物81
3.4.2非芳香合成高分子83
3.4.3非芳香小分子85
3.4.4超分子体系86
3.4.5展望：簇聚诱导发光机理的扩展88
3.5非典型发光化合物的簇聚诱导磷光91
3.6总结93
参考文献94
第4章含氮非典型发光化合物98
4.1引言98
4.2含氮支化发光聚合物99
4.3含氮线形发光聚合物116
4.4含氮发光小分子126
4.5总结与展望137
参考文献138
第5章含氧非典型发光化合物141
5.1引言141
5.2酸酐及其衍生物142
5.3酸及其衍生物148
5.4酯及其衍生物151
5.5醚、醇及其衍生物153
5.6硅氧烷及其衍生物156
5.7糖类化合物161
5.8总结与展望169
参考文献170
第6章含硫、磷及卤素型非典型发光化合物173
6.1引言173
6.2含硫非典型发光化合物174
6.2.1含硫非典型发光化合物的设计与修饰174
6.2.2含硫非典型发光化合物用于标记半胱氨酸残基181
6.2.3基于硫羰基的非典型发光化合物183
6.2.4硫单质发光187
6.3含磷非典型发光化合物192
6.4含卤素非典型发光化合物198
6.5总结与展望205
参考文献206
第7章非芳香蛋白质的本征发光210
7.1引言210
7.2非芳香氨基酸的本征发光210
7.3非芳香二肽及三肽的本征发光212
7.4非芳香多肽和蛋白质的本征发光217
7.5总结与展望226
参考文献227
第8章非典型发光化合物发光性质的调控229
8.1引言229
8.2分子结构对发光性质的调控229
8.2.1通过改变共聚组成调整链的柔性230
8.2.2通过改变分子量调整链的柔性235
8.2.3通过改变侧链基团调节链的相互作用237
8.2.4通过拓扑结构改变簇的微环境240
8.2.5通过氧化增强簇的空间离域247
8.2.6引入富电子桥键或改变杂原子调节发光252
8.3外部环境对发光性质的影响256
8.3.1溶剂对发光性能的影响256
8.3.2温度对发光性质的影响260
8.3.3压力对发光性质的影响263
8.4总结与展望266
参考文献267
第9章非典型发光化合物的应用271
9.1引言271
9.2生物成像272
9.3药物封装275
9.4传感277
9.5防伪与加密282
9.6可视化284
9.7发光二极管288
9.8总结与展望289
参考文献290
第10章具有AIE性质的金属纳米团簇293
10.1金属纳米团簇简介293
10.2金属纳米团簇的发光机理296
10.2.1具有尺寸依赖性的光发射296
10.2.2配体效应298
10.2.3金属价态相关发射299
10.2.4自组装导致光发射300
10.2.5p带中间态模型301
10.3AIE金属纳米簇的合成302
10.4AIE金属纳米簇的应用307
10.5总结与展望309
参考文献310
第11章簇发光的挑战、启示与展望314
11.1引言314
11.2簇发光研究面临的挑战315
11.2.1对机理的进一步深入探索315
11.2.2光物理性质的调节315
11.2.3理论描述与预测316
11.3簇发光带来的启示316
11.3.1CTE机理在芳香体系中的适用性316
11.3.2典型生色团与非典型生色团的结合320
11.3.3非典型发光聚合物与典型生色团的结合320
11.3.4水发光之谜323
11.3.5自由基发光324
11.3.6对探索细胞、组织自发光的启示326
11.4总结与展望327
11.4.1磷光等三重态相关过程研究327
11.4.2刺激响应性智能发光材料328
11.4.3与晶体工程、聚合物合成、生物合成、超分子化学等的结合328
11.4.4新应用的探索329
11.4.5大数据与人工智能时代的研究思考330
参考文献331
关键词索引335