检索结果-南通市图书馆

作者：刘丽敏河北科技师范学院

学位级别：硕士

荧光素、罗丹明、荧光酮、苝都是具有共轭体系的芳香类荧光染料，广泛应用于材料及生命科学中，而苝纳晶作为一种新型的有机纳米晶体在有机发光二极管、有机太阳能电池等方面具有广阔的应用前景。目前，关于荧光素等芳香类荧光染料的研... 详细信息

荧光素、罗丹明、荧光酮、苝都是具有共轭体系的芳香类荧光染料，广泛应用于材料及生命科学中，而苝纳晶作为一种新型的有机纳米晶体在有机发光二极管、有机太阳能电池等方面具有广阔的应用前景。目前，关于荧光素等芳香类荧光染料的研究主要集中在合成、通过修饰改变其荧光特性及应用等方面。本文探讨了常用荧光素和罗丹明在不同溶剂中的光物理性质;设计合成了对羟基苯基荧光酮，比较了C-9位取代对荧光酮光物理性质的影响;探讨了与苝纳晶形成机理密切相关的苝低聚体的性质。分析取代基对荧光素光物理性质的影响发现：当取代基与苯环相连时，取代基拉电子能力越强，最大吸收峰红移越多，这与取代基直接和占吨环相连对染料吸收光谱的影响不同。强给电子基和强拉电子基连接到苯环上都会明显地降低染料的荧光量子产率和缩短荧光寿命。二卤代荧光素的最大吸收波长按溴、氯、碘的顺序依次增大，而四卤代荧光素的最大吸收波长则是按氯、溴、碘的顺序依次增大。氯代荧光素的荧光量子产率明显大于溴代和碘代荧光素，且溴代和碘代荧光素的荧光量子产率远远小于1。分析取代基对罗丹明光物理性质的影响发现：与罗丹明相比，烷基罗丹明酯的最大吸收和发射波长有一定红移，荧光量子产率增大;烷基链长短对烷基化罗丹明酯的荧光性质影响不大;N端取代或固定都会使染料的最大吸收和发射波长红移，荧光量子产率降低。N端的四个氢被烷基取代使染料荧光量子产率降低更多。随着溶剂极性的增加，大多数罗丹明的最大吸收和发射波长红移。对羟基苯基荧光酮、苯基荧光酮和甲基荧光酮的质子解离程度取决于NaOH浓度，其完全解离后的最大摩尔消光系数、荧光量子产率与中性形式相比都有所降低，但此时C-9位取代基只是对染料吸收和荧光光谱的峰位置影响比较明显而对其荧光量子产率影响不明显。探讨了苝分子低聚体的形成条件和影响因素，荧光光谱和吸收光谱表明，即使在微摩尔/升的浓度下，苝在含水的丙酮溶液中也能够形成具有光活性的J聚集体。计算得到低聚体的聚集数为9，平衡常数数量级较大。

关键词：占吨荧光寿命荧光量子产率苝聚集体聚集数

芘基和苝基共轭微孔聚合物在碘吸附和硝基芳香族化合物荧光传感方面的应用研究

在线全文

同方学位论文库

学校读者我要写书评

暂无评论

芘基和苝基共轭微孔聚合物在碘吸附和硝基芳香族化合物荧光传感方...

作者：马兰贞安庆师范大学

学位级别：硕士

随着现代社会中重工业等的快速发展,人类越来越需要更多的清洁、高效的能源,因为目前人类的生存发展消耗了大量的能源,同时也因此带来了很多的环境问题,例如温室效应、水污染、核泄漏污染等等。如何解决这些迫在眉睫的问题是现如今研究... 详细信息

随着现代社会中重工业等的快速发展,人类越来越需要更多的清洁、高效的能源,因为目前人类的生存发展消耗了大量的能源,同时也因此带来了很多的环境问题,例如温室效应、水污染、核泄漏污染等等。如何解决这些迫在眉睫的问题是现如今研究的重点。有研究数据表明,共轭微孔聚合物具有很高的比表面积、很高的孔体积、高的热稳定性和荧光性。在吸附、荧光传感方面已经有良好的应用,如何设计、制备经济、安全、高效的吸附剂、荧光传感器备受人们的关注。首先,我们通过FeCl氧化偶联聚合设计并制备了两种基于噻吩和芘的共轭微孔聚合物,聚[1,3,6,8-四(2-噻吩基)芘]和聚[1,3,6,8-四(3-噻吩基)芘](PTThP-2和PTThP-3)。用一系列表征手段对其结构进行了分析,所有上述表征数据表明已成功合成了所需的聚合物。采用扫描电子显微镜(SEM)研究了聚合物网状的形貌为成簇的球形颗粒,用热失重分析法(TGA)对共轭微孔聚合物的热稳定性进行测试,结果表明合成的聚合物网络热稳定性非常好。PTThP-2和PTThP-3具有相当大的BET表面积,分别为370.8和748.2 m g,孔体积为0.544和0.573 cm g,稳定性好,在碘蒸汽中显示出优异的吸附率,分别为为1.62和2.00 g g。此外,将芘和噻吩基团结合到这些聚合物中,可以在THF的分散体中诱导高荧光,这使得它们通过荧光猝灭感测缺电子碘,其Ksv为1.99×10和5.09×10 L mol,并且检测限分别为7.54×10和2.95×1088 mol L。其次,介绍了以苝-3,4,9,10-四羧酸二酐,4-氨基苯甲腈为原料,以N-甲基吡咯烷酮为溶剂,通过亚胺化反应合成了单体CPDI,在40℃条件下,采用三氟甲磺酸(CFSOH)催化N,N’-二(4-氰基)-3,4,9,10-四羧基二亚胺(CPDI)芳香腈三聚反应合成了介孔共价三嗪骨架PCPDI,该方法避免了使用贵金属催化剂或高温反应。通过元素分析获得的实测值与理论计算值十分接近。纯化后的聚合物网络呈蓬松的红棕色粉末状,不溶于水和常见的有机溶剂,如四氢呋喃、甲苯、二甲基甲酰胺和氯仿。在不同的水溶液条件下,包括HCl和NaOH,它们的化学稳定性也很好。在氮气保护下进行的TGA显示聚合物具有良好的热稳定性,在接近600℃时重量损失为5%。XRD测量表明PCPDI属于非晶态,扫描电镜图像显示为疏松固体。红外光谱(FT-IR)表明,在PCPDI中形成了三嗪环。为了监测π共轭网络的变化,我们进行了电子吸收光谱分析。低温氮气吸附测得该材料的平均孔径为4.69 nm,比表面积为38.0 m g。PCPDI具有很好的热稳定性和很强的荧光性,PCPDI对氯仿中的邻硝基苯酚显示出超高的灵敏度,其Ksv常数为1.74×10 L mol,检测限(LOD)为1.72×101111 mol L。实验表明,PCPDI可以用作高灵敏度的o-NP的有效传感器。各项研究结果表明,共轭微孔聚合物是一种非常有应用前景的多孔材料,有很好的碘吸附性能且可以作为高灵敏度的o-NP、I的荧光传感器。

关键词：共轭微孔聚合物共价三嗪骨架碘吸附荧光传感器芘苝

在线全文

同方学位论文库

学校读者我要写书评

暂无评论

基于酯烷基取代苝构筑有机受体材料

基于酯烷基取代苝构筑有机受体材料

作者：崔城铭北京化工大学

学位级别：硕士

有机太阳能电池作为新型太阳能电池,具有柔性、质量轻、可溶液加工、大面积印刷制备等特点,是目前太阳能电池研究领域的热点。近年来,以苝类材料作为受体的有机太阳能电池实现了 10%以上的效率,受到了研究人员的广泛关注。苝衍生物作为... 详细信息

有机太阳能电池作为新型太阳能电池,具有柔性、质量轻、可溶液加工、大面积印刷制备等特点,是目前太阳能电池研究领域的热点。近年来,以苝类材料作为受体的有机太阳能电池实现了 10%以上的效率,受到了研究人员的广泛关注。苝衍生物作为一种性能优良的n型受体材料,具有吸光强,电子迁移率高、热稳定性优异,修饰点位丰富等优点。本文主要以酯烷基苝为基础通过在湾区进行稠合,合成二聚体,并优化了合成路线。并探究具有不同稠合单元的二聚体的结构对太阳能电池的影响,主要研究内容如下:设计合成了基于两种不同稠合单元(BDT单元和三并噻吩单元)构筑的二聚体(分别为DTBP-BDT和DTBP-DT),并作为第三组分与给体材料PM6和受体材料Y6共混,组成三元共混太阳能电池。基于DTBP-BDT和DTBP-DT的光伏器件,分别得到的开路电压VOC为0.87V和0.86V,短路电流密度JSC为 24.66mA cm-2和 25.19mA cm-2,实现了 16.02%和15.74%的光伏效率。研究表明:通过合成二聚体的方式,可以增加DT BP-BDT和DTBP-DT的共轭平面,拓宽吸收范围,增加对太阳光的利用效率;同时所得材料高的LUMO能级提升了三元共混电池的开路电压,为通过苝类衍生物分子设计以提高器件开路电压,提供了一种有效策略。为了解决苝类化合物在合成中产率低,难以分离的问题,在合成路径上进行了多种的设计和优化:一,尝试使用OTf来代替溴来进行偶联;二,通过湾区成环减少苝单元的活性位点,提高了溴化产率。基于第二种方法使用并噻吩为中间稠合单元得到了 DHBP-TT,并与给体材料PM6和受体材料Y6共混构筑了三元太阳能电池,器件的开路电压为0.86V,电流密度为24.45mA cm-2,光伏效率为15.32%。

关键词：有机太阳能电池受体材料苝二聚体共轭

在线全文

同方学位论文库

学校读者我要写书评

暂无评论

基于苝的有机电致发光器件的制备与研究

基于苝的有机电致发光器件的制备与研究

作者：梁楠兰州理工大学

学位级别：硕士

有机电致发光器件(Organic light-emitting diode,OLED)凭借其独特的自发光、低耗高效、色彩饱和度高等特点成为现如今最具发展潜力的显示与照明技术。尤其白色有机电致发光器件一直都是热门研究课题,高性能的成果不断得到突破。本文以... 详细信息

有机电致发光器件(Organic light-emitting diode,OLED)凭借其独特的自发光、低耗高效、色彩饱和度高等特点成为现如今最具发展潜力的显示与照明技术。尤其白色有机电致发光器件一直都是热门研究课题,高性能的成果不断得到突破。本文以传统蓝色荧光材料苝(perylene)作为蓝光发射体,基于薄层非掺杂的结构设计,制备了高效稳定的非掺杂蓝光和白光器件。本文在蓝光OLED的研究中,首先制备了基于perylene的两种不同发光层结构的蓝光器件,发光层分别是厚度为0.3 nm的非掺杂perylene超薄层置于通用双极性主体材料CBP(4,4’-N,N’-dicarbazole-biphyenyl)两侧,以及perylene掺杂在主体材料CBP中构成掺杂体系(CBP:1.0 wt%perylene),结果表明超薄插入的方法不仅可以简化制备工艺,还使得器件性能得到提高。接着将超薄非掺杂蓝光器件中perylene的厚度优化至2 nm,得到最大亮度和最大外量子效率分别为16200 cd/m和3.0%(3.72 cd/A),对应CIE(Commission Internationale de l’Eclairage)色坐标约为(0.14,0.15)。最后结合制备的单载流子器件对器件性能和发光机制进行分析,证明了器件在电致发光过程中,虽然CBP与perylene之间可能存在F?rster能量传递过程,但是限制载流子诱导直接形成激子机制占主导地位。基于以上研究结果,在蓝光器件的主体材料CBP中插入厚度为0.2 nm的橙色荧光材料红荧烯(rubrene)超薄层,制备了非掺杂白色有机电致发光器件。实验中,当rubrene位于CBP中间,与阴极侧perylene距离为10 nm时,获得最高电流效率为6.6 cd/A(外量子效率为2.6%),最高亮度为18480 cd/m。这种结构实现了perylene发射的蓝光与rubrene发射的橙光的最佳比例。并且在研究过程中发现其中一种器件在200 m A/cm的电流密度下,CIE色坐标可达理想白光平衡点(0.33,0.33),对此器件的色度随电压变化的行为进行了研究,结果表明,此现象是由于随着电压的增大,rubrene激子的场诱导淬灭效应增强。

关键词：有机电致发光器件非掺杂苝红荧烯 F?rster能量传递

在线全文

同方学位论文库

学校读者我要写书评

暂无评论

酰胺氮氧自由基修饰的苝分子合成与性质研究

酰胺氮氧自由基修饰的苝分子合成与性质研究

作者：李直彧湖南大学

学位级别：硕士

有机功能分子不仅具有结构易于修饰、来源广泛、功能化模式丰富等优点,还因其独特的物理及化学性质而备受关注。其中,融合光电磁功能的共轭分子成为极具发展前景的有机材料。然而,实现共轭分子的功能设计与可控合成是研究新型分子材料... 详细信息

有机功能分子不仅具有结构易于修饰、来源广泛、功能化模式丰富等优点,还因其独特的物理及化学性质而备受关注。其中,融合光电磁功能的共轭分子成为极具发展前景的有机材料。然而,实现共轭分子的功能设计与可控合成是研究新型分子材料的重点与难点。在众多的共轭分子中,苝具有大的π共轭体系,有着优良的光热稳定性,其光电性质已在化学传感、生物成像和有机半导体等领域展现出应用潜力。尽管苝分子中有多个可供化学修饰的位点,可进行功能化拓展,然而传统的苝核立体选择性差且溶解性差,使得其功能化构筑成为挑战。本论文选用改造后的扭曲苝核为母体,即bay-位和ortho-位引入烷氧基,使之具备溶解性,并活化修饰位点;在上述母核基础上,成功引入可形成分子间氢键作用的酰胺基团及磁性源的氮氧自由基,构筑了新颖结构的苝衍生物,以期获得集成光电磁功能甚至手性超分子聚集体。主要研究内容如下:(1)以2,7-二羟基萘为起始原料,经分子间的选择性自由基氧化偶联,以及随后的二聚体的还原和醚化等方法,制备了可供修饰的四溴苝化合物TBP-4Br。在此基础上,酰胺氮氧自由基取代ortho-位的溴,获得对角功能化的TBP-4NO分子;同时,甲氧取代ortho-位的溴,并进一步选择性溴化苝的peri-位,进而引入酰胺氮氧自由基,构建了纵向延伸的功能分子TBP-2NO。(2)以化合物TBP-2NO和TBP-4NO为模型化合物,分别表征其化学结构和光电磁学特征。实验结果表明,TBP-2NO和TBP-4NO均具有较强的溶液态荧光发射性质,其绝对荧光量子效率分别为74%和27%。值得注意的是,高浓度下两款化合物在极性溶剂中表现出圆二色性,可能源于分子间氢键作用诱导扭曲苝核的超分子手性自组装。同时,TBP-2NO和TBP-4NO均表现出多级的可逆氧化还原特性,这是由于自由基修饰的共轭分子具有良好的得失电子能力。此外,两款化合物在固态和溶液中均呈现出强的电子自旋共振响应,表现出强的磁学性质。(3)以硝基氮氧自由基功能化扭曲苝核,探讨分子间自由基自旋-自旋相互作用及氢键协同作用,调控聚集态磁学等物理性质,期待发展磁稳态的功能聚集体材料。

关键词：苝氮氧自由基氢键作用手性多功能分子

基于苝和花菁的甲醛荧光探针的设计、合成及应用

在线全文

同方学位论文库

学校读者我要写书评

暂无评论

基于苝和花菁的甲醛荧光探针的设计、合成及应用

作者：马乐北京化工大学

学位级别：硕士

甲醛(FA)是最简单的醛类化合物,已被广泛用于许多工业材料和有机合成的重要原料。由于甲醛具有挥发性和毒性,因此,对甲醛进行高敏感及特异性检测具有重要意义。近年来,而基于荧光团的比色检测技术由于只需要用肉眼或者借用简单仪器观察... 详细信息

甲醛(FA)是最简单的醛类化合物,已被广泛用于许多工业材料和有机合成的重要原料。由于甲醛具有挥发性和毒性,因此,对甲醛进行高敏感及特异性检测具有重要意义。近年来,而基于荧光团的比色检测技术由于只需要用肉眼或者借用简单仪器观察体系的颜色变化就可以辨别分析物是否存在,所以能够简便实时地检测甲醛。因此,设计合成一种比色型甲醛荧光探针是至关重要的。本论文共分为三个部分,内容如下:第一章,背景介绍,主要介绍荧光探针的设计机理,常见荧光染料的特点以及目前甲醛荧光探针的研究进展。第二章,苝是一种典型的具有推-拉电子性质的荧光团,可用于设计荧光探针、可作为有机合成的中间体及制备半导体光电转换材料等。本章中,基于重排反应设计用于比色和荧光检测甲醛的探针,该探针由苝荧光团部分和高烯丙基胺基反应性部分组成。第三章,七甲川吲哚菁染料是一种典型的近红外染料,可作为生物标记染料、光盘存储材料和红外激光染料等。本章中,基于席夫碱反应设计比色型和荧光猝灭型甲醛荧光探针。该探针由七甲川吲哚花菁荧光团部分和氨基反应性部分组成。这两种甲醛荧光探针具有实际应用价值以及潜在的生物应用价值。

关键词：甲醛荧光探针苝七甲川吲哚菁比色

几种基于苝系衍生物荧光探针的构建及性质研究

在线全文

同方学位论文库

学校读者我要写书评

暂无评论

几种基于苝系衍生物荧光探针的构建及性质研究

作者：赵英杰山东师范大学

学位级别：硕士

苝及其衍生物具有优异的化学、热和光化学稳定性,对从可见区到红外区的光有很强的吸收,是一类性能特异的分子电子学材料,在激光材料、液晶显示材料、电致发光器件、感光体及太阳能电池方面已经有着很广泛的应用,对它们的发光性质及其他... 详细信息

苝及其衍生物具有优异的化学、热和光化学稳定性,对从可见区到红外区的光有很强的吸收,是一类性能特异的分子电子学材料,在激光材料、液晶显示材料、电致发光器件、感光体及太阳能电池方面已经有着很广泛的应用,对它们的发光性质及其他光物理性质的研究一直以来都是异常活跃的课题。本文设计并合成了多种新颖的高荧光量子产率的苝系衍生物,并以其为信号单元构建新型荧光探针进行了研究。论文主要包括以下内容: 第一章:概述了分子荧光探针的分类,机理以及苝系衍生物的合成、性质等研究现状,提出了采用以苝系衍生物作为荧光信号单元构建分子荧光探针为本文的主要研究内容。第二章:探索了高水溶性、高荧光量子产率苝系衍生物的合成方法,合成了水溶性达到mM,荧光量子产率达到100%的3,4:9,10-苝四羧酸铵盐,并对其结构进行了表征。通过理论计算分析了其具备高水溶性高荧光量子产率的原因,四个羧基阴离子使苝母体分子具有很好的平面性和很强的负电势,有效的防止了其聚集,实现了其在保持高荧光量子产率的同时获得了良好的水溶性。光物理性质及生物细胞荧光标记研究表明其是一种优异生物荧光标记物。第三章:基于高荧光量子产率的3,4:9,10-苝四羧酸铵盐,设计了一种新颖的响应范围可调的pH荧光探针。以3,4:9,10-苝四羧酸铵盐作为信号单元,在顺磁性的三价铁离子存在条件下,由于荧光团与铁离子之间的PET效应,使得荧光团的荧光淬灭。随着pH增大,当Fe离子与OH-离子形成Fe(OH)3沉淀,荧光团被释放,从而荧光恢复。在不同的Fe的良好配体存在条件下,Fe与信号单元分离的响应区间发生变化,实现了响应范围的可调。该探针具有很多优异的性能:高水溶性,高荧光量子产率,响应的pH范围可调且近中性,荧光和颜色变化明显,检测灵敏、响应快,在应用于生物体系时具有重要的意义。第四章:以顺磁性Fe/抗磁性Fe与3,4:9,10-苝四羧酸铵盐构建荧光开关,当以顺磁性的Fe存在时,荧光团和Fe之间发生PET效应,荧光淬灭,而当以抗磁性的Fe存在时,PET过程被阻止,荧光恢复,这样就实现了荧光的开关。氧化剂HO可以把Fe氧化成为Fe,而还原性的Vc则可以使Fe还原成为Fe,通过磁性的可逆变化,可以检测对于生物体有重要意义的HO及Vc。第五章:设计合成了三种连有吡啶基团的苝二酰亚胺的衍生物,都具有高的荧光量子产率,可以和多种金属离子发生配位作用并导致荧光淬灭。对三种化合物与不同金属离子之间的作用及在不同的溶剂中的溶剂效应做了比较和分析。其中二吡啶苝二酰亚胺除对二价铜离子具有良好的识别作用外,其对于酸性气体和氧化性气体也具有十分敏感的检测效果。设计了检测有害酸性气体的荧光探针并对作用机理进行了探讨。

关键词：苝水溶性荧光探针荧光开关传感器

连接NIT类氮氧自由基的苝系衍生物的合成及性质研究

在线全文

同方学位论文库

学校读者我要写书评

暂无评论

连接NIT类氮氧自由基的苝系衍生物的合成及性质研究

作者：潘翠翠山东师范大学

学位级别：硕士

苝系衍生物具有优异的光、热和化学稳定性,对从可见区到红外区的光有很强的吸收,且荧光量子产率高,是一类性能特异的分子电子学材料。由于高的荧光量子产率,高耐光性和化学稳定性,容易修饰,因此对它们的发光性质及其他光物理性质的研究... 详细信息

苝系衍生物具有优异的光、热和化学稳定性,对从可见区到红外区的光有很强的吸收,且荧光量子产率高,是一类性能特异的分子电子学材料。由于高的荧光量子产率,高耐光性和化学稳定性,容易修饰,因此对它们的发光性质及其他光物理性质的研究一直以来都是异常活跃的课题。本论文设计并合成了连接NIT类氮氧自由基的苝系衍生物,并对其光物理性质作了研究。论文主要包括以下内容: 第一章:概述了分子荧光探针的分类,机理以及苝系衍生物的合成、性质等研究现状,常见金属离子的检测,以及NIT类氮氧自由基的研究进展。以苝系衍生物为荧光信号单元以氮氧自由基为识别基团构建检测金属离子的分子荧光探针为本文的主要研究内容。第二章:我们曾设计合成了一系列基于苝的含氮氧自由基的荧光探针,并研究了它们与金属离子的识别作用,研究发现它们对Fe有较好的选择性,但与Fe的相互作用较弱,我们试图在酰亚胺位引入与金属离子作用力较强的基团来协助自由基与金属离子的作用。通过不断探索,找到了在酰亚胺位可与氮氧自由基发生协同作用且对金属离子有识别作用的基团,合成了几种苝系衍生物,初步探索了这类化合物与常见金属离子的相互作用。研究发现当酰亚胺位引入N-(2-氨乙基)吡啶酰胺时即化合物10,对多数金属离子都有作用,初步实现了我们的设计思想。第三章:合成了一种新型的化合物18,探索了苝系衍生物与NIT类氮氧自由基基团的共价连接方式,初步探索了这类化合物与金属离子的相互作用,研究了基于苝系衍生物的多位点及不同位点识别基团对金属离子的识别作用和效果。

关键词：苝氮氧自由基荧光探针多位点协同作用

几种水溶性的苝酰亚胺化合物的合成及性质研究

在线全文

同方学位论文库

学校读者我要写书评

暂无评论

几种水溶性的苝酰亚胺化合物的合成及性质研究

作者：孙娟娟山东师范大学

学位级别：硕士

苝系衍生物具有优异的化学、热和光化学稳定性,对从可见区到红外区的光有很强的吸收,是一类性能特异的分子电子学材料,在激光材料、液晶显示材料、电致发光器件、感光体及太阳能电池方面已经有着很广泛的应用。由于高的荧光量子产率,高... 详细信息

苝系衍生物具有优异的化学、热和光化学稳定性,对从可见区到红外区的光有很强的吸收,是一类性能特异的分子电子学材料,在激光材料、液晶显示材料、电致发光器件、感光体及太阳能电池方面已经有着很广泛的应用。由于高的荧光量子产率,高耐光性和化学稳定性,而且其在可见光区的吸收可以避开生物体的背景荧光,并且容易修饰,这些性质为可以作为生物标记奠定了基础。但是苝系衍生物的水溶性及保持其高荧光量子产率问题一直是困扰研究者拓展其在生物体系应用的难题,为此对苝系衍生物水溶性的的研究一直以来都是异常活跃的课题。本论文主要围绕着提高苝系衍生物水溶性、荧光量子产率方面展开工作,设计并合成了一系列的具有水溶性且具有较高荧光量子产率的苝系衍生物,并研究了它们的光物理性质为此类苝系衍生物应用到生物领域做出有利的条件。本论文共包括三部分: 第一章:概述了苝系衍生物的合成、性质、应用等研究现状,尤其是水溶性研究的进展,提出了解决水溶性所需条件。第二章:合成了一类含有氧化吡啶基团的具有水溶性的苝系衍生物,并对结构进行了表征,研究了它们在不同比例的四氢呋喃和水的混合溶液中的紫外-可见吸收光谱和荧光光谱,其中一个中间产物即化合物8具有高的荧光量子产率,可以和多种金属离子发生配位作用,但对Zn具有良好的识别作用。基于此设计了检测Zn的荧光探针。第三章:合成了三种带有氧化吡咯基团的水溶性的苝酰亚胺的衍生物,并对每个中间体进行了相应的结构表征,理论计算并得到它们的最优结构,同时还研究了它们在有机溶剂和水溶液中的光物理性质。

关键词：苝酰亚胺苝水溶性标记

硫原子取代对苝和苉衍生物系间窜越的影响研究

在线全文

同方学位论文库

学校读者我要写书评

暂无评论

硫原子取代对苝和苉衍生物系间窜越的影响研究

作者：曾航武汉理工大学

学位级别：硕士

三线态激子在电致发光、磷光分子成像、光动力治疗和光催化等领域有广泛的应用。近些年,探究有机生色团的三线态生成途径引起了研究者们的广泛关注。在有机生色团的众多光诱导过程中,系间窜越(Intersystem Crossing,ISC)是最常见的激子... 详细信息

三线态激子在电致发光、磷光分子成像、光动力治疗和光催化等领域有广泛的应用。近些年,探究有机生色团的三线态生成途径引起了研究者们的广泛关注。在有机生色团的众多光诱导过程中,系间窜越(Intersystem Crossing,ISC)是最常见的激子动力学过程之一。ISC过程涉及从单线激发态到具有较高振动能级的三线态的自旋禁阻跃迁。因此,ISC的形成需要来自单线态和三线态波函数之间的有效自旋-轨道耦合(Spin-orbital Coupling,SOC)产生的强驱动力。为了增强分子的SOC,研究者们通常会在分子中引入重原子,但是基于重原子效应的三线态分子由于其毒性大,成本高等缺点,限制了其在众多领域中的应用。因此开发无重原子的三线态有机生色团具有十分重要的研究意义。本论文采用硫取代有机生色团羰基中氧原子的策略,基于苝和苉的衍生物,苝四丁酯(PTBE)和苉四丁酯(PiTBE),设计合成了一系列的硫代分子,探究硫取代对分子系间窜越过程和三线态的影响。具体研究内容如下:(1)首先以PTBE为基本单元,设计合成了硫代分子PTBE-S4,并合成了硫代二聚体分子PTBE2-S8来探究激子耦合作用对系间窜越过程的影响。紫外-可见稳态吸收光谱、荧光发射光谱、循环伏安曲线和密度泛函理论计算等测试方法表明,分子中氧原子被硫原子取代后,其稳态光谱展现明显的红移,能隙差减小,表明电子亲和能增大。瞬态光谱测试结果表明,硫取代能够有效地促进分子系间窜越过程,生成三线态,成功在自旋轨道耦合作用较弱的PTBE中实现快速系间窜越过程,并且发现合适的激子耦合作用能够调控系间窜越过程。分子PTBE-S4和PTBE2-S8的系间窜越速率分别为2.48μs和5.05μs。(2)为了进一步验证硫取代有机生色团羰基中氧原子策略的普适性,我们设计合成了另一种多环芳烃PiTBE,并进行硫代实验得到PiTBE-S4。结果显示,硫代分子PiTBE-S4相比于PiTBE具有更小的能隙差。瞬态光谱测试结果表明,硫代分子PiTBE-S4相比于PiTBE系间窜越的速率被极大地提高,从4.5 ns提升至400 fs左右。综上所述,通过荧光生色团中碳基的硫化策略,能够有效地促进分子系间窜越过程,产生较长寿命的三线态。并且此策略具有良好的普适性,能够推广至其他的有机生色团中,为设计具有快速系间窜越过程,长寿命三线态的有机生色团提供思路。

关键词：三线态系间窜越硫原子取代苝苉