对称型长共轭芴类衍生物的溶致变色效应及光限幅性能研究

通过Heck反应得到3个含有不同末端基团的对称型长共轭芴类衍生物(M1-M3),化合物结构通过NMR、IR和元素分析表征。测试了3个化合物THF溶液的紫外吸收光谱、荧光光谱和荧光量子产率,同时研究了它们在不同极性溶剂中的溶致变色效应。通过Z-扫描技术,得到3个化合物在不同入射激光能量下对应的非线性吸收系数β和双光子吸收截面σ。并对它们的皮秒光限幅性能进行了研究,结果发现M2和M3具有较好的光限幅性能。通过限幅机制分析,M2和M3的光限幅性能主要来源于双光子吸收机理。     

氰基联苯乙烯类双光子吸收材料的合成

合成了一种新型双光子吸收材料氰基联苯乙烯类化合物,通过元素分析、电喷雾质谱、1H NMR和红外对其进行表征.测试了紫外吸收光谱、单光子荧光光谱、单光子荧光寿命和双光子荧光光谱.其双光子吸收截面为1.32×10-48cm4·s·photon-1,是潜在应用前景的双光子吸收材料.     

一种三取代结构双光子吸收材料的合成

合成了一种新型三取代结构的双光子吸收材料1,3,5-三[4-[2-(3-吡啶)乙烯基]苯基]苯(4),通过元素分析、电喷雾质谱、1HNMR和红外对其进行表征。测试了紫外吸收光谱、单光子荧光光谱和双光子荧光光谱,并测出其双光子吸收截面为7.63×10-48cm4.s.photon-1。利用合成的1,3,5-三[4-[2-(3-吡啶)乙烯基]苯基]苯作引发剂,以甲基丙烯酸甲酯齐聚物作单体(CN120C80),200fs,76MHz、Ti∶sapphire飞秒激光器作光源,进行了三维周期微结构的制作。所合成化合物是潜在应用前景的双光子吸收材料。     

含咔唑基2,2':6',2"-三吡啶衍生物的合成及其光学性质研究

设计合成了含咔唑基团的2,2':6',2"-三吡啶衍生物W1～W3,运用核磁共振氢谱,核磁共振碳谱对目标化合物进行了表征;研究了W1～w3分子的单光子荧光和双光子荧光光谱,并在密度泛函理论水平上,利用少态模型对W1～w3分子进行初步理论研究,理论计算结果与实验结果得到较好的吻合,为寻找新型双光子材料进行了有益的探索.     

含咔唑基2,2′:6′,2″-三吡啶衍生物的合成及其光学性质研究

设计合成了含咔唑基团的2,2′∶6′,2″-三吡啶衍生物W1~W3,运用核磁共振氢谱,核磁共振碳谱对目标化合物进行了表征;研究了W1~W3分子的单光子荧光和双光子荧光光谱,并在密度泛函理论水平上,利用少态模型对W1~W3分子进行初步理论研究,理论计算结果与实验结果得到较好的吻合,为寻找新型双光子材料进行了有益的探索。     

9,9-二(丙酸二甲氨基乙酯)芴共聚物的合成及荧光性能

采用迈克尔加成反应制备了单体2,7-二溴-9,9-二(丙酸二甲氨基乙酯)芴(FDMAEA);采用Suzuki偶合反应制备了不同FDMAEA结构单元含量的醇溶性9,9-二(丙酸二甲氨基乙酯)芴-9,9-二辛基芴共聚物(PFDMAEA)。通过核磁共振、凝胶渗透色谱、溶解性测试、紫外-可见光光谱、荧光发射光谱等对其进行了分析研究。结果表明,成功合成了2,7-二溴-9,9-二(丙酸二甲氨基乙酯)芴及9,9-二(丙酸二甲氨基乙酯)芴-9,9-二辛基芴共聚物。该共聚物在极性溶剂,如甲醇中具有良好的溶解性。由于含有DMAEA支链的PFDMAEA主链容易扭曲,共轭长度变短,共聚物的紫外吸收光谱和荧光光谱随着FDMAEA含量的增加而发生蓝移。荧光发光光谱研究表明,溶剂的极性、溶液的浓度、温度和pH值对共聚物的发光性能有很大的影响。随着溶剂极性增大,共聚物的荧光发射强度不断增加。荧光发射强度随溶液浓度的增加先增加后降低,随着溶液温度的上升而降低。当溶液pH值由1增大到14时,荧光强度不断降低,直至淬灭。     

9,9-二(丙酸六氟丁酯)芴共聚物的合成及荧光性能

采用迈克尔加成反应合成了含氟芴单体2,7-二溴-9,9-二(丙酸六氟丁酯)芴(FHFBP),进一步采用铃木反应制备了不同FHFBP结构单元含量的9,9-二(丙酸六氟丁酯)芴-9,9-二辛基芴共聚物(PF8FHFBP)。通过红外光谱、核磁氢谱、紫外光谱和荧光光谱等方法对其结构和性能进行了表征。结果表明,成功合成了相对分子质量较高的含氟聚芴PF8FHFBP,并且在甲苯、四氢呋喃(THF)和氯仿等常用的有机溶剂中具有良好的溶解性。含氟侧链的引入有效地提高了聚合物的疏水性,但使得波长440 nm处聚芴的荧光峰渐渐消失,在530 nm附近出现了1个新的峰。可能是含氟侧链的引入使聚合物侧链产生结晶现象,主链之间更加致密的堆砌产生出激基缔合物,通过不同浓度共聚物溶液的荧光光谱与共聚物的差示扫描量热测试作了进一步分析讨论。     

可光交联苯并噻二唑与芴共聚物的制备及性能

采用Suzuki偶合法将苯并噻二唑结构单元引入聚芴主链,同时在芴的C-9位上引入烯丙基,合成了可交联发绿光的苯并噻二唑与芴共聚物。通过对共聚物溶液的紫外光谱和荧光光谱研究发现,引入可交联基团烯丙基以后,聚合物的光学性能并未发生明显变化。可交联的共聚物在加入光引发剂后,在紫外光作用下可以进行光交联,并且在照射9 min左右聚合物完全交联。通过对交联聚合物荧光光谱的研究发现,聚合物薄膜在交联前后的荧光光谱基本不变,表明交联对聚合物的发光性能并无影响。交联共聚物薄膜在紫外线的照射下发出明显的绿色荧光。     

含二乙氨基苯基三取代结构双光子聚合引发剂的合成

合成了一种新型三取代结构的双光子聚合引发剂1,3,5-三[4-(N,N-二乙氨基)苯基]乙烯基]苯基]苯(4),通过元素分析、电喷雾质谱、1 H NMR和红外谱对其进行表征。测试了紫外吸收光谱、单光子荧光光谱和双光子荧光光谱,并测出其双光子吸收截面为9.87×10-48cm4.s/photon。利用合成的1,3,5-三[4-(N,N-二乙氨基)苯基]乙烯基]苯基]苯作双光子聚合引发剂,以甲基丙烯酸甲酯齐聚物作单体(CN120C80),200fs,76MHz、Ti:sapphire飞秒激光器作光源,进行了三维周期微结构的制作。所合成化合物是潜在应用前景的双光子吸收材料。     

磺酸型聚芴的合成及性能

利用迈克尔加成反应合成了2,7-二溴-9,9-二-(3-丙基酰胺-2-甲基丙磺酸)芴单体,并通过Suzuki偶合反应制备了含不同磺酸比例的磺酸型聚芴(PF6SO3H)。通过核磁共振氢谱、凝胶渗透色谱、溶解性试验、紫外吸收光谱、荧光发射光谱、循环伏安曲线及热重分析法对聚合物结构和性能进行了表征分析。结果表明,成功合成了相对分子质量在3万~5万之间的磺酸型聚芴。发现随着磺酸型聚芴中磺酸基团含量的不同,聚合物在甲醇溶液中的溶解度不同,含有50%磺酸基团的PF6SO3H在甲醇中的溶解度达到了18mg/mL。磺酸侧链的引入使聚芴在薄膜状态和溶液状态下的紫外吸收最大吸收峰和最大荧光发射峰较聚(9,9-二己基)芴(PF6)发生了9nm~40nm红移,且能带隙逐渐变窄,同时磺酸型聚芴的HOMO较PF6增大。热失重分析发现磺酸侧链的引入,使得磺酸型聚芴的热稳定性较PF6有一定的下降。     

用飞秒Ti：sapphire激光测定对称型化合物的双光子吸收和上转换荧光

用800nm波长的飞秒Ti:sapphire激光测定了2个对称型噁二唑衍生物2,5-二[4-(2-N,N-二苯氨基苯乙烯基)苯基]-1,3,4-噁二唑(PASPO)与2,5-二[4-{2-N,N-二(4-溴代苯)氨基苯乙烯基]苯基}-1,3,4-噁二唑(BrPASPO)的双光子吸收和双光子激发荧光光谱,其飞秒双光子吸收截面为20.6和9.91GM,双光子泵浦上转换荧光最大波长分别在535和545nm.测定了紫外吸收、荧光光谱,研究了化合物在不同溶剂中的溶致变色效应.化合物PASPO和Br-PASPO在二氯甲烷溶液中的吸收峰分别位于412和403nm,荧光发射峰分别位于511和495nm,荧光量子产率分别为0.73和0.70.     

含噻吩基三取代双光子吸收材料的合成

合成了一种新型三取代结构的双光子吸收材料1,3,5-三[4-[2-(噻吩)乙烯基]苯基]苯,通过元素分析、1 H NMR和红外光谱对其进行表征。测试了材料的紫外吸收光谱、单光子荧光光谱和双光子荧光光谱,并测出其双光子吸收截面为426×10-50cm4·s·photon-1。以1,3,5-三[4-[2-(噻吩)乙烯基]苯基]苯为引发剂,甲基丙烯酸甲酯齐聚物(CN120C80)为单体,飞秒激光器(200fs、76 MHz、Ti∶sapphire)为发光源,进行了三维周期微结构的制作。     

荧光共轭聚合物的合成及荧光淬灭研究

通过Sonogashira偶合反应合成了3种含pentiptycene基团、侧链分别含对称烷氧基取代、含非对称烷氧基取代和含烷基取代的聚对苯撑乙炔衍生物PPE-A、B和C.采用1H NMR,FT-IR,UV-Vis和PL等仪器对其进行了表征.讨论了侧链取代基类型对PPE溶解性和光学性能的影响;研究了间二硝基苯(m-DNB)和对硝基甲苯(p-NT)两种硝基化合物对PPE-A和B溶液的荧光淬灭影响,结果表明,PPE-A和B具有很高的荧光强度,对m-DNB和p-NT显示出良好的荧光响应.     

[1,3,4]-噁二唑衍生物的固相合成及其线性、非线性光谱性质

用固相法合成了2个噁二唑衍生物类有机化合物:5-(4-叔丁基苯基)-[1,3,4]噁二唑-2-苯乙烯基-4-苯基-二苯胺 (化合物1)与9-乙基-3,6-双{5-(4-叔丁基苯基)-[1,3,4] 噁二唑-2-苯乙烯基}-咔唑 (化合物2),并测定了它们的吸收光谱、单光子荧光光谱和双光子荧光光谱.化合物1和2在二氯甲烷溶液中单光子荧光发射峰分别位于519和476nm.在锁模Nd∶YAG激光器800nm激光照射下,化合物1和2发射出很强的双光子上转换荧光,其最大波长分别在520和485nm.     

三苯胺多枝化合物的合成及其荧光性质

采用Heck反应合成了2个三苯胺多枝化合物N,N,N-三{5-(4-叔丁基苯基)-1,3,4-噁二唑-2-苯乙烯基-4-苯基}胺(化合物1)和N,N,N-三[4-{2-(3,5-二-[5-(4-叔丁基苯基)-1,3,4-噁二唑-2-]苯基}-1-乙烯基}苯基}胺(化合物2),并测定了它们的吸收光谱、单光子荧光光谱和双光子荧光光谱.化合物1和2在二氯甲烷溶液中单光子荧光发射峰分别位在536和487nm.在锁模Nd:YAG激光器800nm激光照射下,化合物1和2发射出很强的双光子上转换荧光,其最大波长分别在541和518nm.     

溶剂效应对Cycl[3,2,2]azine类化合物光谱性能的影响

合成了4个不同取代基的Cycl[3,2,2]azine类化合物,首次研究了溶剂效应对其紫外光谱和荧光光谱的影响,发现这4种化合物在极性较大的乙醇和DMF溶剂中的紫外吸收峰值都比较大,而在乙醇和DMF溶剂中的荧光也都比较强.溶剂效应对这些化合物的紫外吸收波长扣荧光发射波长无明显的影响,表明这些化合物对环境有这良好的适应性.这些化舍物在蓝光区均能发射强烈的荧光,有望作为难得的蓝光区荧光材料.     

Cycl[3,2,2] azine类化合物的合成及光谱性能研究

合成了4个不同取代基的cycl[3,2,2] azine类化合物,首次研究了它们各自的紫外光谱和荧光光谱,计算了它们的荧光量子效率和stoke's位移,对比讨论了取代基效应对其紫外光谱和荧光光谱的影响,发现了其分子结构与光谱性质之间的某些规律性的关系.部分化合物在蓝光区发射强烈的荧光,有望作为难得的蓝光区荧光材料.     

新型荧光增白剂的制备与性能研究

采用无溶剂法合成了一种新的含有咔唑基团的α,β-不饱和酮,通过肼类和不饱和酮在碱性条件下反应合成吡唑啉系列化合物,这类化合物在吡唑啉的1-位连有芳香基团,3-位连有N-乙基咔唑,5-位连有呋喃基团,并且通过红外光谱、质谱及元素分析进行结构表征,化合物的荧光测定显示此类化合物具有较好的荧光性,荧光性的强弱与取代基有关。     

新型DCC修饰的吡咯并[2,1-a]异喹啉化合物的合成及其作为氟离子探针的研究

设计合成了一种新型的吡咯并[2,1-a]异喹啉化合物4,经核磁、红外、质谱和元素分析进行了结构表征。并研究了溶剂效应对其紫外和荧光光谱的影响。通过研究多种金属阳离子及卤素阴离子对该化合物荧光强度的影响,结果表明F-能使其荧光显著猝灭。因此有望将该化合物用于新型的F-荧光探针。     

蓝光材料双亲共聚芴的合成、表征与性能

通过Suzuki缩聚方法,将单体2,7-二溴-9,9'-二-(3,6-二氧烷基)芴和9,9'-二辛基芴-2,7-二-(三亚甲基硼酸酯)合成了一种新型的蓝光材料-双亲芴基共聚物.采用1H NMR、13C NMR和元素分析对共聚芴结构进行了表征;通过GPC、DSC和TGA测试,共聚芴有较高的分子量和较窄的分子量分布,同时还有很好的热稳定性.对共聚芴的紫外吸收光谱分析表明,在甲苯溶液和薄膜中的波长分别为389nm和393nm;对共聚芴的荧光发射光谱分析表明,在甲苯溶液和薄膜中的波长分别为415nm和437nm.