α-氰基二苯乙烯基荧光液晶的AIEE活性与光响应特性研究：分子设计、多重刺激响应及碘离子传感应用

本文报道了以9,9-芴为核心、α-氰基二苯乙烯（CS）为发光单元的新型荧光液晶（LLCs）PF/n的合成与表征。通过钯催化Suzuki偶联和Knoevenagel缩合反应，成功构建了具有聚集诱导发光增强（AIEE）效应的双吡啶末端化合物。该材料在溶液态和薄膜态均表现出强荧光，并呈现向列相自组装特性。特别值得注意的是，PF/n系列在液晶态和溶液态均可发生Z/E异构化和分子间[2+2]环加成光反应（MALDI-TOF MS证实m/z=2350.78处出现环二聚体峰）。其中PF/18更展现出对I-的特异性荧光淬灭响应，为开发新型多功能光电材料和化学传感器提供了新思路。

　　

Highlight

这项研究成功开发出具有AIEE活性的新型光响应液晶材料，其创新性地将α-氰基二苯乙烯的光敏特性与芴核的刚性结构相结合。特别值得关注的是，该材料突破了传统发光材料在聚集态与溶液态难以兼得强荧光的限制，并通过[2+2]环加成反应实现了分子量精确可控的光调控（质谱检测到2350.78 Da的特征峰）。更令人振奋的是，PF/18对碘离子展现出的"关-开"式荧光响应，为开发新型化学传感器提供了可能。

Synthesis

如方案1所示，目标化合物PF/n（n=12,16,18）通过关键步骤Knoevenagel缩合和Suzuki偶联反应制备。化合物1与烷基溴2经取代反应生成4/n，再与4-羟基苯甲醛3通过Suzuki偶联得到5/n。另一关键中间体8则通过化合物6与7的Suzuki偶联获得，最终经Knoevenagel缩合得到目标产物。

Conclusion

新型荧光液晶PF/n成功将两个α-氰基二苯乙烯单元通过9,9-芴核连接，并在末端引入吡啶基团。核磁共振分析显示质子与碳谱信号与预期分子结构高度吻合。MALDI-TOF MS分子离子峰精确质量测定结果与理论分子量高度一致，证实了化合物的准确分子量。所有PF/n化合物均能自组装形成向列相，且在溶液和薄膜态均表现出强发光特性并伴随AIEE效应。基于α-氰基二苯乙烯基团显著的光活性，PF/n在液晶态和溶液态均可发生Z/E异构化反应和分子间[2+2]环加成反应。特别地，PF/18在溶液态对I^-表现出明显的荧光淬灭效应，可作为碘离子化学传感器。这些研究成果进一步拓展了α-氰基二苯乙烯化合物的应用前景。