四(4,4',4',4''-N,N-二氨基)四苯乙烯光致发光与分子的构象效应

利用还原偶联方法合成出新化合物四(4,4',4',4''-N,N-二氨基)四苯乙烯（ TDETE）。通过测定该化合物在溶液、掺杂聚合物中及晶体粉末的稳态-瞬态荧光光 谱、荧光量子产率和辐射衰变速率常数等。讨论了分子的构象效应等因素对TDETE 光致发光行为的影响。在一定浓度下TDETE溶液存在着三个发光带，分别为全扭曲 构象分子（位于345nm附近的发光I带）、半扭曲构象分子（位于430nm附近的发光 II带）和激基缔合物（530发光III带）的辐射衰变所致。在聚合物（PMMA）中，一 方面由于分子单键的自由旋转扭曲受到遏制，表现为II带的辐射衰变速率常数(kf 值)增大、同时非辐射衰变速率常数knf值减小；另一方面，TDETE分子之间相互作 用得到加强而有利一缔合物形成，结果，使发光II带和III带合二为一出现强而宽 的发射峰，荧光量子产率从溶液中的0.055提高到0.855。此外，在PMM介制裁中观 测到TDETE分子聚集体在626nm处的发光带（IV），数粉末态中聚集体IV带的强度骤 增，峰值波长红移至650nm。     

四(4,4',4'',4'''-N,N-二氨基)四苯乙烯光致发光与分子的构象效应

利用还原偶联方法合成出新化合物四(4,4',4',4''-N,N-二氨基)四苯乙烯（ TDETE）。通过测定该化合物在溶液、掺杂聚合物中及晶体粉末的稳态-瞬态荧光光 谱、荧光量子产率和辐射衰变速率常数等。讨论了分子的构象效应等因素对TDETE 光致发光行为的影响。在一定浓度下TDETE溶液存在着三个发光带,分别为全扭曲 构象分子（位于345nm附近的发光I带）、半扭曲构象分子（位于430nm附近的发光 II带）和激基缔合物（530发光III带）的辐射衰变所致。在聚合物（PMMA）中,一 方面由于分子单键的自由旋转扭曲受到遏制,表现为II带的辐射衰变速率常数(kf 值)增大、同时非辐射衰变速率常数knf值减小;另一方面,TDETE分子之间相互作 用得到加强而有利一缔合物形成,结果,使发光II带和III带合二为一出现强而宽 的发射峰,荧光量子产率从溶液中的0.055提高到0.855。此外,在PMM介制裁中观 测到TDETE分子聚集体在626nm处的发光带（IV）,数粉末态中聚集体IV带的强度骤 增,峰值波长红移至650nm。     

四(4,4′,4",4′″-N,N-二乙氨基)四苯乙烯光致发光与分子的构象效应

利用还原偶联方法合成出新化合物四(4,4′,4",4′″-N,N-二乙氨基)四苯乙烯(TDEFE).通过测定该化合物在溶液、掺杂聚合物中及晶体粉末的稳态-瞬态荧光光谱、荧光量子产率和辐射衰变速率常数等,讨论了分子的构象效应等因素对TDETE光致发光行为的影响.在一定浓度下TDETE溶液存在着三个发光带,分别为全扭曲构象分子(位于345 nm附近的发光Ⅰ带)、半扭曲构象分子(位于430 nm附近的发光Ⅱ带)和激基缔合物(530 nm发光Ⅲ带)的辐射衰变所致.在聚合物(PMMA)中,一方面由于分子单键的自由旋转扭曲受到遏制,表现为Ⅱ带的辐射衰变速率常数(kf值)增大、同时非辐射衰变速率常数(knf值)减小;另一方面,TDETE分子之间相互作用得到加强而有利于缔合物形成,结果,使发光Ⅱ带和Ⅲ带合二为一出现了强而宽的发射峰,荧光量子产率从溶液中的0.055提高到0.855.此外,在PMMA介质中观测到TDETE分子聚集体在626 nm处的发光带(Ⅳ),粉末态中聚集体Ⅳ带的强度骤增,峰值波长红移至650 nm.     

吩噻嗪-Corrole 镓(III)配合物的合成、荧光及其光断裂DNA性质

合成了吩噻嗪(PTZ)-corrole二元体1-3及其镓(III)配合物4-6.采用稳态吸收与稳态发射及时间分辨的瞬态光谱技术研究了这几种化合物的光物理特性.结合荧光量子产率和荧光寿命计算得到它们的辐射和无辐射速率常数.稳态吸收光谱表明:几种二元体中,corrole镓(III)单元表现出更强的Soret带和Q带.化合物1-3的荧光量子产率分别是0.156、0.134和0.139,辐射速率常数分别为4.02′107、3.47′107和2.89′107s-1.化合物4-6的荧光量子产率分别是0.502、0.443和0.494,辐射速率常数分别为20.90′107、16.78′107和21.11′107s-1.可见,化合物4-6的荧光量子产率和辐射速率常数均高于化合物1-3.然而,化合物4-6的荧光寿命分别是2.40、2.64和2.34ns,低于自由corrole1-3.琼脂糖凝胶电泳实验表明:在光照的条件下,这些吩噻嗪-corrole镓(III)二元体化合物能够把超螺旋DNA(formI)切割成缺刻型DNA(formII).     

荧蒽修饰的四苯基乙烯衍生物:分子合成、聚集增强荧光特性及其对苦味酸的高灵敏度检测

由于聚集体和固态发光量子效率高等优点,因此聚集诱导发光（AIE）材料成为光电功能材料研究领域的热点,拓展AIE分子体系始终是这一领域中的关键和基础的科学问题.通过Suzuki-Miyaura偶联这一条件较为温和的反应,将AIE生色团四苯基乙烯（TPE）与荧蒽直接共轭键接,制备得到单荧蒽和双荧蒽修饰的TPE衍生物TPE-FA与TPE-DFA,它们具有聚集增强荧光（AEE）行为,聚集体发射峰值波长分别在477和494 nm,固体薄膜的绝对荧光量子产率高达74.1%和40.4%.它们可以高灵敏地检测苦味酸,荧光猝灭常数大,检出限低于1 μg·g^-1.这两种AEE分子可望用于其它多硝基取代的芳香类吸电子分子的检测.     

1,4-双(4′-N,N-二甲基氨基苯乙烯基)萘的合成及荧光性质

利用Wittig反应合成了一个以萘为π-Center的对称型“D-π-D”有机绿色发光化合物1,4 双(4′-N,N-二甲基氨基苯乙烯基)萘(BDASN),并测试了其在不同环境中的光谱性质.在378nm激发波长的激发下,BDASN显示出很强的荧光发射峰,峰位在521nm(CH₂Cl₂).随着溶剂极性增大,最大发射波长红移且荧光强度降低,与“D-π-A”分子具有相似的分子内电荷转移(TICT)行为.在β-环糊精(β-CD)中BDASN的绿色发光带被猝灭,同时在450nm附近蓝发光带的荧光强度骤增.     

具有荧光发射能力有机化合物的光物理和光化学问题研究

有机化合物的结构、构象和环境效应对发光化合物的荧光发射具有重要的影响.本文从化合物激发态的衰变过程出发,侧重于过程的光化学与光物理问题对发光行为和机制进行讨论.如:化合物分子结构的受阻和桥键化对发光的影响;光激发下的光诱导电子和电荷转移及其相互转化;化合物扭曲的分子内电荷转移(TICT);溶剂分子和发光化合物分子间不同的相互作用及对发光的影响;在发光过程中存在着最佳的发光构象等.对于这些问题的研究和掌握,将有利于设计和合成具有高荧光量子产率的发光化合物,更好地解释在研究中出现的种种现象和在实际工作中应用它们.文章还引用了大量发光化合物作为实例,对工作中所得的结果进行了详细讨论.     

聚甲基苯乙基硅烷的荧光光谱

本文研究了聚甲基苯乙基硅烷(PMPES)的荧光光谱。从浓度效应和猝灭规律证明了PMPES溶液中既有分子间激基缔合物又有分子内的激基缔合物。低温荧光光谱说明在基态时有部分生色团呈激基缔合物构象。     

焦磷酸盐水溶液中稳定Pr(Ⅳ)和Tb(Ⅳ)的研究

本文报道了在焦磷酸盐的碱性水溶液中用O_3氧化Pr(III)和Tb(III),从而得到Pr(IV)-P_2O_7~(4-)和Tb(IV)-P_2O_7~(4-)的配合物溶液.通过对溶液进行化学分析及吸收光谱的研究,证明了溶液中有Pr(IV)和Tb(IV)的存在,其特征吸收分别为λ_(max)=365nm,摩尔消光系数ε=1205L/mol·cm;λ_(Pr(IV)=257nm,ε=919L/mol·cm.在碱性条件下,Pr(IV)和Tb(IV)的还原反应均为拟一级反应.用动力学方法测定了不同条件下Pr(IV)和Tb(IV)的还原速率常数和半衰期,从而探讨了稳定Pr(IV)和Tb(IV)的条件.同时还测定了在反应条件下Pr(IV)/Pr(III)和Tb(IV)/Tb(III)电对的克式电位:E_(Pr(IV)/Pr(III))~0=1.01V(25℃,vs.NHE);E_(Tb(IV)/Tb(III))~0=0.93V(25℃,vs·NHE).     

基于二噻吩并[2,3-b:3′,2′-d]噻吩开环反应的二芘基四联噻吩的制备及其激基缔合物荧光行为

通过芘基锂对二(三甲基硅基)二噻吩并[2,3-b:3′,2′-d]噻吩开环产生碳负离子,再经氯化铜氧化偶联,获得二芘基四联噻吩化合物.考察了该化合物在溶液中的光谱行为,结果表明,该化合物在溶液相的部分分子可以发生基于分子构象折叠而形成的分子内激基缔合物;在THF-H2O二元体系中可以形成分子间的基于激基缔合物的聚集诱导发光现象.     

D-π-A分子H-聚集体的电子光谱

合成了具有强化给体和强电子受体的D-π-A分子5-(4-N,N-二甲氨基苯乙烯基)-(1H,3H)-2,4,6-嘧啶三酮(AB1)和5-(4-N,N-双十八烷基氨基苯乙烯基)-(1H,3H)-2,4,6-嘧啶三酮(AB18),并对其电子光谱进行了研究,AB18在环 聚集体的吸收光谱及AB1和AP18的表面光电压谱在450nm附近出现H-聚集体的谱带,比其在氯仿溶液中单体的ICT带蓝移了30nm左右,AB1和AB18固体及其高浓度的氯仿溶液分别在620nm和610nm附近出现来源于H-聚集体的激基缔合物的荧光,620nm带比单体红移3000cm^01 左右,还探讨具有强电子给体和受体的D-π-A分子间π-π相互作用.     

四-β-(氨甲基)酞菁锌盐酸盐的合成及光物理光化学性质研究

四-β-(邻苯二甲酰亚胺甲基)酞菁锌(ZnPcP4)与85%水合肼反应得到四-β-(氨甲基)酞菁锌(ZnPcN4,分子式C36H28N12Zn),其盐酸盐为ZnPcN4.HCl。测试合成得到的标题化合物紫外-可见电子吸收光谱,荧光光谱和单线态氧生成速率。标题化合物在水中聚集,在90%1,2-丙二醇/水中主要以单体形式存在。目标酞菁锌配合物在90%DMF/水的中性溶液存在聚集体,在弱酸性条件下,随酸度增大,675 nm处Q带单体吸收峰升高,在DMF/water(10%,V/V)/HCl(1.2 mmol·L-1)溶液中10-5 mol·L-1的酞菁配合物基本上没有聚集;在强酸性条件下,随酸度增大,675 nm处Q带单体吸收峰下降的同时,在713 nm处酞菁单质子化吸收峰强度有所增加。ZnPcN4.HCl在DMF体系中聚集,荧光量子产率和单线态氧量子产率变小,但其在DMF/water(10%,V/V)/HCl(1.2mmol·L-1)体系中主要以单体形式存在,荧光量子产率为0.19,单线态氧量子产率0.58,光敏活性与标准无取代酞菁锌相近。     

超支化聚(酰胺-酯)溶液中的5,10,15,20-四(4-羟基苯基)卟啉聚集行为的研究

采用紫外可见光谱、荧光光谱研究5,10,15,20-四(4-羟基苯基)卟啉(THPP)在超支化聚(酰胺-酯)(HBP)溶液中聚集行为的变化. 结果表明: 中性溶液中, 随HBP浓度升高, 卟啉Soret带最大吸收峰从434 nm蓝移至425 nm, 且吸收峰强度逐渐增强, 出现卟啉的精细结构, 表明HBP有效破坏了THPP的J-型聚集体; 酸性介质中, 质子化H₄THPP^2＋的Soret吸收带位于447 nm, 加入HBP后蓝移至424 nm处, 表明游离碱卟啉(H₂THPP)的出现, 说明THPP在HBP酸性介质中呈现平衡状态: H₂THPP H₄THPP^2＋; 在碱性介质中, THPP上四个酚羟基变成氧负离子, 亲水性增强, 聚合物HBP的加入, 吸收和荧光强度逐渐增强.     

4(2-吡啶偶氮)间苯二酚对钪(Ⅲ)与四-(4-三甲胺基苯基)卟啉显色反应催化机理的研究

在沸水加热的条件下,在pH 7．6的硼砂-盐酸缓冲介质中,单偶氮试剂PAR能加速Sc (Ⅲ)与四-(4-三甲胺基苯基)卟啉(TAPP)的反应,反应重现性好,配合物稳定,配合物组成为1:2, 配合物稳定常数为3．1×106,最大吸收波长位于421 nm,表观摩尔吸光系数为7．94×106L· mol-1·cm-1,Sc(Ⅲ)含量在0-0．04μg／10 mL范围内服从比耳定律。将拟定的方法应用于钛白粉中钪的测定,并测得回收率在92．0％-97．5％之间,初步探讨了催化反应的可能机理,认为:① Sc(Ⅲ)与PAR先形成活性的中间络合物,改变了溶液条件使与卟啉的反应易于进行;②带负电荷的PAR与带正电荷的卟啉之间形成缔合物使卟吩环变形,从而使与Sc(Ⅲ)的反应易于进行。     

基于六苯基苯骨架四苯基乙烯衍生物的合成及聚集诱导发光性质研究

设计合成了三个基于六苯基苯骨架结构的四苯基乙烯衍生物HPB-nTPE (n=2, 4, 6), 它们的分解温度均在440 ℃以上, 具有很好的热稳定性. 研究了化合物的均相溶液、聚集体以及固体粉末的光物理性质. 该类化合物具有典型的聚集诱导发光性质, 在均相溶液中几乎不发光, 而形成聚集体后发出明亮的蓝绿色荧光, 荧光量子产率分别为0.37, 0.36和0.37, 与均相溶液中相比增强了400多倍. HPB-nTPE固态呈无定形结构, 荧光量子产率分别为0.39, 0.36和0.36, 约为固态四苯基乙烯的1.8倍. HPB-nTPE的聚集态和固态的高发光量子产率来自两方面的贡献, 一是凝聚态抑制了四苯基乙烯基团中苯环的自由旋转引起的激发态非辐射跃迁, 另一方面是星形刚性六苯基苯骨架进一步抑制了凝聚态分子内和分子间四苯基乙烯基团π-π堆积引起的激发态非辐射跃迁过程, 从而提高了四苯基乙烯基团的辐射跃迁效率. 本研究对高效有机光功能材料的发展有重要意义.     

焦磷酸盐水溶液中稳定Pr(IV)和Tb(IV)的研究

本文报道了在焦磷酸盐的碱性水溶液中用O~3氧化Pr(III)和Tb(III),从而得到Pr(IV)-P~2O~7^4^-和Tb(IV)-P~2O~7^4^-的配合物溶液,通过对溶液进行化学分析及吸收光谱的研究,证明了溶液中有Pr(IV)和Tb(IV)的存在,其持征吸收分别为λmax=365nm,摩尔消光系数ε=1205L/mol.cm;/.pr(iv)=257nm,ε=929L/mol.cm.在碱性条件下,Pr(IV)和Tb(IV)的还原反应均为拟一级反应.用动力学方法测定了不同条件下Pr(IV)和Tb(IV)的还原速率常数和半衰期,从而探讨了稳定Pr(IV)和Tb(IV)的条件.同时还测定了在反应条件下Pr(IV)/Pr(III)和Tb(IV)/Tb(III)电对的克式电位。     

双(苯并噁唑)茋的光异构化反应(Ⅱ)溶剂性质的影响

对双(苯并噁唑)茋化合物在不同极性溶剂中的光谱、光物理及光顺反异构化问题进行了详细研究.在测定其荧光寿命及荧光量子产率基础上计算出它们的辐射及非辐射衰变速度常数.发现化合物(1)在极性溶剂中有较高的荧光量子产率,而在非极性溶剂中则有较高的异构化能力.工作还测定了化合物在两种溶剂中反顺异构化过程的活化能,并对所得结果进行了初步讨论.     

激发态分子内质子转移(ESIPT)发色团修饰的树枝形聚合物合成及光物理研究

设计合成了0～4代外围修饰激发态分子内质子转移(ESIPT)发色团的聚酰胺-胺树枝形聚合物G0～G4,化合物结构经过IR,1H NMR,13C NMR和MS表征.稳态光谱研究表明,树枝形聚合物在四氢呋喃溶液中形成了聚集体,发色团酮式发光随着化合物代数增大呈先增加后减小的变化.质子化树枝形聚合物G1-H～G4-H能溶于水,并在水中形成20 nm左右的聚集体,发色团在聚集体疏水区中构象受限,仅发射酮式发光,并且发光强度受树枝形聚合物分子大小的影响.     

西替利嗪-碘铂酸缔合微粒体系的吸收光谱研究及分析应用

Pt(IV)与I-形成[PtI6]2-,[PtI6]2-和盐酸西替利嗪(CTRZ)通过静电引力作用形成疏水性的(PtI6—CTRZ)缔合物分子.由于(PtI6-CTRZ)缔合物分子间存在较强的分子间作用力和疏水作用力而生成紫红色(CTRZ—PtI6)n缔合微粒,在310、400、610nm处产生3个共振散射峰;在350～740nm波长范围的吸光度值均增大.在选定条件下,CTRZ浓度在0～10μg/mL范围内与A580nm成正比,摩尔吸光系数ε580nm为1.30×104L/(mol·cm).实验结果表明,(CTRZ—PtI6)n缔合微粒的形成是导致同步散射信号增强的根本原因,而纳米纳米微粒的颜色是共振散射所致.     

铂电极上醋酸-醋酐溶液中Mn(III)/Mn(II)电对研究

平衡电极电势实验确定了25 ℃, 1.5 mol•L－1醋酸钾＋醋酸-醋酐(3:1体积比)溶液中Mn(III)/Mn(II)的条件电极电势为0.719 V（vs SCE）;采用电势扫描和旋转圆盘电极技术研究了醋酸-醋酐溶液中铂电极上Mn(III)/Mn(II)电对的阳极氧化动力学. 结果表明:Mn(II)阳极氧化成Mn(III)的电极反应控制步骤属电荷传递过程, 阳极传递系数β=0.347,交换电流密度i0=5.84×10－6 A•cm－2,阳极标准反应速率常数ka=1.35×10－8 m•s－1, Mn(II)和OAc－的反应级数均为一级.