TPE-MI，TPE-MAL，馬來酰亞胺修飾的TPE的描述
2025-07-09
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馬來酰亞胺修飾的TPE（TPE-MI）是一類通過在四苯基乙烯（TPE）分子結構中引入馬來酰亞胺官能團實現(xiàn)的新型功能材料，具有聚集誘導發(fā)光（AIE）特性，在生物成像、熒光標記、傳感及光電材料領域具有廣泛應用前景。以下是對其的詳細介紹：
一、化學結構與特性
化學結構：
TPE-MI由TPE和馬來酰亞胺（maleimide）通過化學反應合成。馬來酰亞胺基團含有雙鍵，可與含雙鍵的分子（如烯丙基結構）發(fā)生Michael加成反應，形成共價鍵。
TPE分子具有四個苯環(huán)，通過乙烯基連接，形成高度共軛的π電子體系，賦予其優(yōu)異的熒光性能。
AIE特性：
TPE-MI在溶液中發(fā)光微弱，但在聚集態(tài)（如固態(tài)或凝膠態(tài)）下發(fā)光顯著增強。這一特性源于分子內運動受限（RIM）機制，即聚集時分子內旋轉或振動受阻，激發(fā)態(tài)能量通過輻射躍遷（發(fā)光）釋放，而非非輻射躍遷（熱耗散）。
馬來酰亞胺基團的引入可進一步調控TPE-MI的熒光性能，如提高光量子產(chǎn)率和熒光強度。
熱穩(wěn)定性與化學穩(wěn)定性：
馬來酰亞胺基團可提高TPE-MI的熱穩(wěn)定性，使其適用于高溫環(huán)境下的應用。
TPE-MI具有良好的化學穩(wěn)定性，可抵抗多種化學物質的侵蝕。
結構式：
二、應用領域
生物成像：
TPE-MI可用于標記細胞、組織、腫liu等生物樣品，實現(xiàn)高分辨率成像。其熒光性質可實時監(jiān)測生物樣品的變化，為生物醫(yī)學研究和臨床診斷提供有力工具。
例如，TPE-MI可報告亨廷頓病誘導多能干細胞模型中的蛋白質平衡失衡，以及在形成可見聚集物之前轉染突變亨廷頓外顯子1的細胞。
熒光標記：
TPE-MI可與含有巰基（-SH）基團的生物分子（如蛋白質、多肽、抗體）發(fā)生特異結合，形成穩(wěn)定的硫鍵結構。這一特性使其成為熒光標記和生物綴合的理想分子。
通過TPE-MI標記的生物分子可用于藥物傳遞、生物分析等領域，實現(xiàn)藥物的精確導入和實時監(jiān)測。
傳感：
TPE-MI可用于檢測生物分子（如蛋白質、DNA）或環(huán)境污染物（如重金屬離子）。在檢測過程中，探針與目標分子結合后發(fā)生聚集，發(fā)光強度顯著增強，從而實現(xiàn)高靈敏度檢測。
光電材料：
TPE-MI具有良好的熱穩(wěn)定性和力學性能，可用于制備光電器件和傳感器，如有機場效應晶體管、有機發(fā)光二極管、生物傳感器等。
其優(yōu)異的熒光性能和化學穩(wěn)定性使其成為光電材料領域的潛在候選者。
三、制備方法
TPE-MI的制備通常采用自由基聚合反應，將苯乙烯和具有馬來酰亞胺官能團的單體縮合聚合即可。制備得到的共聚物中含有具有高活性的雙鍵，可通過控制聚合程度和分子結構來調控材料的力學性能、熱學性能和化學性質。
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