图1-2 噻咯的合成路线

除了对噻咯合成与修饰的报道以外，研究者们对于噻咯的性能进行了多方面的探索。唐本忠课题组首次在2001年报道了一组具有聚集诱导发光（AIE）现象的噻咯荧光小分子[13]，类似于螺旋桨结构如图1-3所示。AIE现象是指一种新型的荧光现象，其特点就是在溶液状态荧光非常弱或几乎不发光，在聚集状态有强烈的荧光，正好与传统的生色团的聚集诱导淬灭（ACQ）现象相反。因为具有AIE现象的分子在材料学和生物技术方面应用前景广阔，引发了研究者们强烈的研究兴趣。

图1-3 2,3,4,5-四苯基噻咯衍生物

这些分子具有较好的热稳定性和耐光性，能稳定存在于酸性，中性和弱碱水介质中。螺旋桨型的构造使得这些噻咯分子在普通有机溶剂中具有良好的溶解性，当在聚集状态时表现出强的荧光发射现象。此外，由于噻咯环中独特的电子结构，使噻咯具有较低的LUMO能级以及高的电子迁移率，通常被用作光电器件的电子传输材料[14]。当把噻咯的AIE现象与其光电性能结合起来，研究者们开发了许多基于噻咯作为发光核心的功能材料，可以应用于有机发光二极管[15]，荧光生物探针[16]，化学传感器[17]等等。正是由于噻咯在材料学与生物工程方面广阔的应用前景，当前研究的热点之一就是开发新的噻咯衍生物，合成具有不同颜色荧光和不同功能的含噻咯有机材料。结构决定性能，深入理解构效关系能为研究者设计基于噻咯的材料提供指导与建议[18]。

1。1。2苯并噻咯类衍生物

常用的苯并噻咯可以根据体系中苯环个数简单分为苯并噻咯和二苯并噻咯，结构式如图1-4所示。

图1-4苯并噻咯和二苯并噻咯

苯并噻咯即硅茚，由Barton等人[19]于1985年首次合成，合成路线如图1-5所示。研究者以邻-二甲基硅烷基苯乙炔为原料，在800℃下，发生分子内重排得到最终产物硅茚。此合成反应对温度要求比较苛刻，当温度低于800℃时产生异构体且产率下降，且反应原料需要通过多步反应得到。α-H噻咯的进一步修饰存在一定的难度，这几点使得这种合成苯并噻咯的方法有一定的局限性。

图1-5 苯并噻咯的合成路线

目前已有文献报道多种合成苯并噻咯及其衍生物的方法，例如Heck反应法[20]、硅氢加成法[19,21]、金复合物催化合环反应[22]、钯催化的炔烃与2-溴代三甲基硅基苯合环[23]等。这些合成苯并噻咯的方法各有优缺点，其中对于我们探索苯并二噻咯合成方法贡献最大的是通过金复合物催化剂来合成苯并噻咯。

Takanori等于2011年报道以金复合物作为催化剂[24]，以带二甲基烯丙基硅基的化合物为原料通过分子内的烯丙基转移反应制备得到β-烯丙基苯并噻咯衍生物。这个反应条件温和，只需在室温条件下就能进行，且通过调整不同金催化剂的配体产率可以高达97%（图1-6）。文献综述

图1-6 金复合物催化下合成苯并噻咯

二苯并噻咯是一种最简单的硅桥联并苯联苯共轭体系，是二苯并环戊二烯(简称芴)的类似物，又名硅杂芴。芴衍生物由于具有良好的电子和光学性能、较高的热、化学稳定性以及容易制得等优点，目前已经得到了广泛地研究[25]。在现有文献报道中，芴是一类经典的蓝光材料，但由于芴聚合物存在的一些问题，例如容易氧化成芴酮，溶解性较差等，研究小组致力于开发多种杂芴的衍生物[26]。在所有的杂芴中表现性能优异的就是前面提到过的硅杂芴。硅杂芴相当于芴第9位的那个碳原子被一个硅原子所取代得到的化合物，噻咯环是位于分子的中间位置，引入硅原子后的环外σ^*轨道与丁二烯的π^*轨道可形成σ^*-π^*共轭，这样就能有效地降低体系LUMO能级,利于电子注入传输，从而赋予此类物质较高的电子和光学性能，为成为电子传输材料、发光材料等提供应用可能性，从而进一步在OLED、太阳能电池等领域发展出较好的应用前景。